CN1593868A - 树脂成形制品的涂饰处理方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以制造对FRP废材能简单有效地再利用，而且耐水性能非常优良的树脂成形制品的树脂成形制品的涂饰处理方法。把含有从木材得到的纤维素类细粉3、从树脂材料得到的树脂粉7、从FRP废材4得到的FRP粉5的混合材料8经混合、熔融后，制成规定形状而得到的树脂成形制品表面进行涂饰处理；在树脂成形制品的涂饰处理方法中，在树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理。

Description

树脂成形制品的涂饰处理方法
技术领域
本发明是主要关于对不需要的洗澡间的洗浴场所、浴盆、防水器皿等的FRP废材进行再利用而制造的树脂成形制品的涂饰处理方法的发明。
背景技术
例如洗澡间的洗浴场所、浴盆、防水器皿等都是用纤维强化塑料(以下称为FRP)作为成形材料使用的。可是使用这样FRP的成形制品在成为废弃物时，难以进行破碎和烧掉等处理，废弃物处理成为社会问题。因此近年来在寻求使FRP废材有效循环利用的方法。
大家知道，在第一模和第二模之间存在有温度差，在高温侧的第一模上凝固由不含FRP废材的热硬化性树脂塑性物质构成的成形材料，用第一模和第二模合模后形成第一层。另一方面预先把FRP的硬化成形物废材进行粗破碎成FRP粗粉，把以规定量的此FRP粗粉混合在未硬化的热硬化性树脂原料中的成形材料凝固在第一层上，利用合模的方法制作具有第一层和第二层的树脂成形制品的技术(参照专利文献1)。此外在制作第二层时，在第一层中的第二模一侧没有充分硬化的阶段使含FRP粗粉的成形材料凝固合模。
[专利文献1]特开平8-244055号公报
可是根据上述专利文献1所述的方法制造的树脂成形制品，在用由不含FRP粗粉的热硬化性树脂塑性物质构成的成形材料制成第一层后，在此第一层没有充分硬化的阶段用含FRP粗粉的成形材料在第一层上形成第二层，进行2次成形工序，所以存在有施工工序多费事的问题。此外由于第一层和第二层用不同的工序成形，还存在有第一层和第二层容易分离的问题。
在这样成形的树脂成形制品上，作为表面处理有时是在涂敷彩色打磨保护层(color sanding sealer)后，涂敷外保护层，最后进行UV涂敷。其中一般UV涂层具有优良的耐水性，通常只进行1次UV涂敷耐水性就足够了，但是例如在用于洗澡间的地面和墙壁材料等情况下，要求进一步提高耐水性。因此必须在树脂成形制品表面上形成有一定厚度的涂层，1次UV涂敷处理形成的涂层厚度是有限的。
发明内容
本发明鉴于上述的情况，把提供对FRP废材可以简单有效地再利用，而且耐水性非常优良的树脂成形制品的树脂成形制品涂饰处理的方法作为课题。
为了解决上述课题，如图1和图2所示，权利要求1发明的特征是：树脂成形制品涂饰处理的方法是把含有从木材得到的纤维素类细粉3、从树脂材料得到的树脂粉7、从FRP废材4得到的FRP粉5的混合材料8混合、熔融，成形为规定形状，制成树脂成形制品，对制成的树脂成形制品表面进行涂饰处理；在树脂成形制品涂饰处理的方法中，在树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理。
采用权利要求1发明的话，由于在树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理，所以通过在开始时形成有一定膜厚的UV涂层后，使其表面粗化，可以提高第2次形成的UV涂层的致密性，可以形成现在难以达到的一定厚度的UV涂层。通过这样形成有一定厚度的UV涂层，可以具有优良的耐水性，例如适合用于建筑浴室洗浴场所的地面和墙壁材料等。
此外在本发明中由于是用含有纤维素类细粉3、树脂粉7、FRP粉5的混合材料8混合、熔融，成形为规定形状，制成树脂成形制品，所以对难以废弃处理的FRP废材4可以有效地再利用，在资源的有效利用和环境保护的观点上是好的。
此外不是现在那样使FRP粉5和各种材料个别成形，而是使FRP粉5与纤维素类细粉3和树脂粉7混合，把此混合材料8制成规定的形状，可以再一次制成树脂成形制品，在施工方面也是好的。此外由于得到的树脂成形制品含有纤维素类细粉3，可以有木质感。
作为FRP废材4例如可以使用洗澡间的地面和墙壁材料、浴盆、防水器皿等的废材。
权利要求2发明的特征是：在权利要求1所述的树脂成形制品涂饰处理的方法中，用第一次的上述涂饰处理，在上述树脂成形制品表面上形成的涂层厚度为30～60微米，用第二次的上述涂饰处理，在上述树脂成形制品表面上形成的涂层厚度为10～30微米。
采用权利要求2发明的话，由于用第一次涂饰处理形成的涂层厚度为30～60微米，用第二次的上述涂饰处理形成的涂层厚度为10～30微米，可以制成耐水性非常优良的树脂成形制品。
其中使第一次涂饰处理形成的涂层厚度在30～60微米是因为比30微米薄的话难以使表面粗化，比60微米厚的话施工上困难。
此外使第二次涂饰处理形成的涂层厚度在10～30微米是因为比10微米薄的话，难以提高耐水性，比30微米厚的话施工上困难。
权利要求3发明的特征是：在权利要求1或2所述的树脂成形制品涂饰处理的方法中，在上述UV涂饰处理前，用硅烷处理剂在上述树脂成形制品表面上进行表面处理，然后用火焰处理使上述表面氧化。
采用权利要求3发明的话，由于对树脂成形制品表面进行硅烷处理后，用火焰处理使其氧化，可以提高树脂成形制品表面的粘接性能，可以使后步工序的印刷木纹图案和涂饰的精加工质量提高。
权利要求4发明的特征是：在权利要求3所述的树脂成形制品涂饰处理的方法中，在上述UV涂饰处理前且在上述火焰处理后的树脂成形制品表面上印刷木纹图案。
采用权利要求4发明的话，由于在上述UV涂饰处理前且在上述火焰处理后的树脂成形制品表面上印刷木纹图案，利用此木纹图案可以使硬的、在树脂成形制品表面容易显现的FRP颗粒不引人注意，可以提高外观质量。
如图1所示，权利要求5发明的特征是：在权利要求1～4中任一项所述的树脂成形制品涂饰处理的方法中，上述木材是含有杂质的木质废材2，上述树脂材料是聚丙烯树脂制的树脂废材6和聚烯烃族树脂制的包装薄膜6。
采用权利要求5发明的话，可以对不需要的木质废材2、树脂废材6、包装薄膜6进行再利用，在资源的有效利用和环境保护的观点上是好的。
作为木质废材2可以例举的有：把住宅等建筑物解体时扔掉的木质废材、解体家具时扔掉的木质废材、土建中扔掉的木材头和碎屑等。
采用本发明的树脂成形制品的涂饰方法的话，由于在树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理，所以可以提高第2次形成的UV涂层的致密性，可以形成现在难以达到的一定厚度的UV涂层。因此耐水性优良，例如适合用于建筑浴室洗浴场所的地面和墙壁材料等。
此外与现有技术相比，在本发明中，通过把含FRP粉的混合材料制成规定的形状，可以一次制成树脂成形制品，在施工方面也是好的。而且可以对难以废弃处理的FRP废材进行有效地再利用，在资源的有效利用和环境保护的观点上是好的。此外由于得到的树脂成形制品含有纤维素类细粉，可以具有木质感。
附图说明
图1是为了表示本发明实施方式的图示，是树脂成形制品制造装置的简图。
图2与图1相同，图2(a)～图2(d)为树脂成形制品制造装置的简图。
附图标号说明
2 木质废材
3 纤维素类类细粉
4 FRP废材
5 FRP粉
6 树脂废材
7 树脂粉
8 混合材料
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行说明。
图1和图2为表示本发明的树脂成形制品的涂饰处理方法中使用的树脂成形制品制造装置的示意简图。
在本实施方式中，对使用图1所示的树脂成形制品制造装置1，在树脂成形制品上实施涂饰处理的方法进行说明。
如图1所示，树脂成形制品制造装置1设置有木材粉碎手段(粉碎装置11a、11b、11c)、FRP粉碎手段(粉碎装置15)、树脂粉碎手段(粉碎装置16)、混合-熔融手段(混合漏斗19、制粒机20)、成形手段(挤压机22)；所述木材粉碎手段(粉碎装置11a、11b、11c)利用破碎木质废材2得到纤维素类细粉3；所述FRP粉碎手段(粉碎装置15)利用破碎FRP废材4得到FRP粉5；所述树脂粉碎手段(粉碎装置16)利用破碎树脂废材6得到树脂粉7；所述混合-熔融手段(混合漏斗19、制粒机20)是把纤维素细粉3、FRP粉5和树脂粉7混合后熔融，制成混合材料8；所述成形手段(挤压机22)把混合材料8制成规定形状。
此外设置有硅烷处理手段(硅烷处理机31)、火焰处理手段(火焰处理机31)、印刷手段(印刷机32)、UV涂饰手段(真空镀涂饰机33)；所述硅烷处理手段(硅烷处理机31)用硅烷处理剂对得到的树脂成形制品进行表面处理；所述火焰处理手段(火焰处理机31)是在硅烷处理后用火焰处理使表面氧化；所述印刷手段(印刷机32)是在火焰处理后的树脂成形制品表面上印刷木纹图案；所述UV涂饰手段(真空镀涂饰机33)在印刷后的树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理。
使用这样的树脂成形制品制造装置1首先把尺寸在4～5厘米左右的木质废材2破碎成几毫米大小(一次木材破碎工序A)。
木质废材2可以例举的有：把住宅等建筑物解体时扔掉的木质废材、解体家具时扔掉的木质废材、土建中扔掉的木材头和碎屑等。
在此一次木材破碎工序A中使用的破碎装置(木材破碎手段)11a是具有可以破碎成一块大小为几毫米左右的大块的破碎功能的破碎装置，具体地说破碎装置11a是在两个对置的辊表面作成很多凸起，通过一边在辊之间加压一边使辊转动，破碎通过此之间的原料。当然破碎装置11a并不限定是这样的装置，也可以使用具有同样功能的其他粗破碎用破碎装置。例如也可以使用把原料放在向上呈V型开口的钳口和振动颚之间，通过加压破碎原料的颚式破碎机，也可以使用可动破碎面在固定破碎面中转动，连续破碎的旋回破碎机等其他粗破碎装置。
然后把此破碎的木质废材2送到木粉贮存罐13a。把贮存在木粉贮存罐13a中的木质废材2用具有强磁铁等的除铁机12a挑选除去磁铁吸附的金属，在用不锈钢分选机12b挑选除去不锈钢。最后用有色金属分选机12c把具有导电性而磁铁不吸引的金属挑选除去(分选工序B)。
然后在二次木材破碎工序C中，把完成一次木材破碎工序、挑选除去金属类的一次破碎材料(木质废材2)破碎成细粉状。在此二次木材破碎工序C中使用的破碎装置(木材破碎手段)11b是可以把大块状的破碎到1毫米左右的细粉的装置，具体地说是用高速旋转锤尖锤碎材料，直到通过在锤尖外围的筛子的园孔，反复进行锤碎作用的锤式破碎机。当然使用的破碎装置11b并不限定于上述的锤式破碎机，也可以是具有同样功能的其他破碎装置，例如也可以使用用切刀切碎的切断机，也可以使用辊子压碎的辊式破碎机等。
然后把经过二次木材破碎工序C的二次破碎材料(木质废材2)送到木粉贮存罐13b。
通过把贮存在木粉贮存罐13b中的二次破碎材料破碎成细粉，制成纤维素类细粉3。在此三次木材破碎工序D使用的破碎装置(木材破碎手段)11c是可以把二次木材破碎工序C中得到的材料破碎成更细的粉末的装置。
具体说是所谓的销式破碎机，是利用安装在圆盘上的销受到冲击、反弹的作用，可以进行破碎的设备。更详细地说是此销式破碎机设置垂直方向上有很多针的圆盘形的回转盘和面对此回转圆盘的面上有很多销的固定圆盘，把用二次木材破碎工序C中得到的材料投入到回转盘的中心后，利用离心力进入装在回转盘和固定盘上的销的间隙，受到销造成的冲击和反弹的作用，可以破碎成细粉的装置。在此三次木材破碎工序D中，利用上述销式破碎机被破碎成300微米左右大小颗粒。当然破碎装置11c并不限定是销式破碎机，也可以使用具有同样细破碎功能的其他细破碎装置，例如球式破碎机和石臼等。
在上述木材破碎工序A、C、D中，把回收的木质废材2分成三个阶段，分段有效地进行破碎。
然后把经过三次破碎工序D的纤维素类细粉3送到木粉贮存罐13c中，用300微米的筛网孔把此纤维素类细粉筛选为平均颗粒直径300微米。
也就是把纤维素类细粉3用筛子14筛选，比300微米大的细粉返回破碎装置11c进行再破碎。300微米以下的细粉送到后面的木粉计量罐17a贮存。
另一方面FRP废材4用FRP破碎手段16破碎成平均颗粒直径50毫米以下的FRP粉5(FRP废材破碎工序E)。
也就是此FRP废材破碎工序E设置有与上述的一次木材破碎工序A、二次木材破碎工序C、三次木材破碎工序D相同的工序，例如使用与破碎装置11a、破碎装置11b、破碎装置11c相同的装置。此外此FRP破碎工序E由于与木材破碎工序A、C、D几乎相同，省略了说明。
作为FRP废材4例如可以使用洗澡间的地面和墙壁材料、浴盆、防水器皿等的废材。
然后把得到的FRP粉5贮存在FRP计量罐17b。
用树脂破碎手段18把树脂废材6破碎成平均颗粒直径3mm以下的树脂粉7(树脂破碎工序F)。
也就是此树脂破碎工序F也设置有与上述的一次木材破碎工序A、二次木材破碎工序C、三次木材破碎工序D相同的工序，例如使用与破碎装置11a、破碎装置11b、破碎装置11c相同的装置。此外此树脂破碎工序F也省略了说明。
作为树脂废材6例如可以使用养护浴缸表面而的贴的包装薄膜、装饮料的食品容器和包装、托盘等得到的废材。
薄膜希望是烯烃族树脂，食品容器和包装、托盘等希望使用以聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、发泡氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、ABS树脂等为原料的废材。其中更希望使用聚丙烯树脂的废材。
然后把得到的树脂破碎粉7贮存在树脂计量罐17c中。
然后把贮存在木粉计量罐17a中的纤维素类细粉3、贮存在FRP计量罐17ba中的FRP粉5、贮存在树脂计量罐17c中的树脂粉7，通过装在各计量罐17a～17c上的各计量仪器18a～18c，装入混合漏斗(混合-熔融手段)19。此时贮存在辅助材料贮存罐17d中的颜料、强化剂、酸变性聚烯烃等的润滑剂等也通过各计量仪器18d，装入混合漏斗19。混合漏斗19通过混合、熔融，使各种材料均匀，成为混合材料8(混合工序G)。
相对混合材料8按质量百分数计把10～65％的纤维素类细粉3、10～30％的FRP粉5、25％的聚丙烯树脂7、10％的薄膜粉7、9％的颜料、0.5％的强化剂、3％的润滑剂用各计量器18a～18d计量后，把各种材料装入混合漏斗19。
本实施方式的计量器18a～18d与间歇式计量不同，是计量各种材料，连续装入混合漏斗19的连续式计量器。也就是用间歇式计量是把各种材料从各计量罐中提供给各自的计量器，用计量器的计量达到规定量后停止供料，从各计量器把各种材料装入混合漏斗，而本实施方式的连续式计量是把各种材料从各计量罐17a～17d连续向各自的计量器18a～18d供料，用各计量器18a～18d计量各种材料达到规定量后，把计量的各种材料一般按一定比例连续装入混合漏斗19。
利用这样连续计量，一般按规定配比把各种材料装入混合漏斗19，所以在下一个工序可以连续地制造颗粒，使生产效率提高。
然后把混合漏斗19内的混合材料8装入制粒机20(混合-熔融手段)，制粒机20一边把混合材料8从模具中挤出成形，一边精细地切断成规定的尺寸。然后冷却成为颗粒。此外制粒机20缸体内的丝杠是二轴的，把混合材料8混合熔融均匀。
然后把得到的颗粒通过旋流器21装入挤压机(成形手段)22的漏斗内，一边在加热缸体内加热，一边利用缸内的丝杠挤出，再从设在缸体前端的成形模具挤出，制成规定的形状，制造树脂成形制品(成形工序H)。
在此成形工序H中，成形温度希望设定为约160～220℃，最好设定为170～185℃。把成形温度设定在160～220℃是因为在小于160℃的情况下，树脂粉7软化不充分，难以与纤维素类细粉3均匀混合，在220℃以上的情况下，纤维素类细粉3因热产生碳化等变化。
由于把成形温度设定为160～220℃，在成形工序H中在木材破碎工序A、C、D得到的纤维素类细粉3不会因热而改变，而且使树脂粉7充分熔融软化，可以与纤维素类细粉3均匀混合。
此外希望挤压机22设置2个成形模具。利用设置2个成形模具可以一次制造2个树脂成形制品，可以实现提高生产效率。
从成形模具挤压出来的树脂成形制品用牵引机23牵引，用切断机24切成规定长度。
上述制造的树脂成形制品随后要进行表面加工处理。
下面参照图2(a)～(d)对表面加工处理进行说明。
首先如图2(a)所示，用定形机25进行树脂成形制品形状调整。定形机25设置有与要成形的树脂成形制品的外径大体相同形状内径的开口部分，利用把树脂成形制品插入此开口部分，来修整树脂成形制品的断面形状和尺寸。
然后用倒棱机26把经过整形后的树脂成形制品倒棱，再如图2(b)所示，进行砂纸打光处理，利用把树脂成形制品表面用砂纸27磨粗，形成很多线条。此时希望开始用目数粗的砂纸(例如#120砂纸)粗磨后，再用目数细的砂纸(例如#180砂纸)打磨。
随后用切断装置28一边配合在辊式输送机上的树脂成形制品的移动，一边把树脂成形制品切成规定的长度。
然后如图2(c)所示，把用切断装置28切断成形的很多树脂成形制品，用滚涂式涂饰机29进行涂饰，然后装入干燥炉30进行干燥。
然后如图2(d)所示，首先将树脂成形品的表面在硅烷处理机(硅烷处理手段)31中例如用有机硅氧烷等的硅烷处理剂进行硅烷处理，然后用火焰处理机(火焰处理手段)31对表面进行火焰处理(火焰处理)。
所谓火焰处理是用于使涂料与树脂成形制品粘接而进行的，用气体燃烧器的火焰直接烘烤树脂成形制品表面，使其氧化处理。
可以用印刷机(印刷手段)32在火焰处理后的树脂成形制品表面上印刷木纹图案。此时首先在树脂成形制品表面部分印刷木纹图案后，进行实际应用部分的印刷，希望分2次进行印刷。
然后用真空镀涂饰机(UV涂饰手段)33在树脂成形制品表面涂敷UV涂料。随后使其在UV干燥炉34内干燥，削磨干燥后的树脂成形制品表面使其表面粗化。再一次用真空镀涂饰机33涂敷UV涂料，使其在UV干燥炉34内干燥。
真空镀涂饰机33设置有减压室，所述室具有通过要涂饰树脂成形制品的入口部分和出口部分，在此室内浸渍涂料，在出口部分把不需要的涂料去除，涂敷规定涂层的装置。
再有希望用第1次涂饰涂层厚约30～60微米，在第2次涂层厚约10～30微米。
使用的UV涂料例如可以例举的有光聚合型丙烯酸酯等。
如上所述采用本发明实施方式的树脂成形制品的涂饰处理方法的话，由于在述支撑形品的表面进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理，所以可以提高第2次形成的UV涂层的致密性，可以形成现在难以达到的一定厚度的UV涂层。通过这样形成有一定厚度的UV涂层，可以具有优良的耐水性，例如适合用于建筑浴室洗浴场所的地面和墙壁材料等。
此外由于是用纤维素类细粉3、树脂粉7、FRP粉5的混合材料8混合、熔融，成形为规定形状，制成树脂成形制品，对难以废弃处理的FRP废材4可以有效地再利用，在资源的有效利用和环境保护的观点上是好的。
与现有技术相比，可以一次制成树脂成形制品，在施工方面也是好的。此外由于得到的树脂成形制品含有纤维素类细粉3，可以有木质感。
再有在UV涂饰处理前的树脂成形制品表面用硅烷处理机31进行硅烷处理后，通过利用火焰处理使树脂成形制品表面氧化，可以提高树脂成形制品表面的粘接性能，可以使后步工序的印刷木纹图案和涂饰的精加工质量提高。
由于在上述UV涂饰处理前且在上述火焰处理后的树脂成形制品表面印刷木纹图案，利用此木纹图案可以使硬的、在树脂成形制品表面容易显现的FRP颗粒不引人注意，可以提高外观质量。
由于树脂材料是聚丙烯树脂制的树脂废材6和聚烯烃族树脂的包装薄膜6，木材是含杂质的木质废材2，所以即使在这一点上从资源的有效利用和环境保护的观点上是好的。
本发明并不限定上述的实施方式，在不脱离其主要内容范围可以适当变化。
在本实施方式中，纤维素类细粉3是从木质废材2得到的，并不限定于此，例如也可以是通过把木材、甘蔗渣、稻杆等破碎得到的材料。
关于表面加工处理也不限定于上述的处理，例如利用压花加工处理在树脂成形制品表面形成槽等，可以适当变化。

Claims (5)

1.一种树脂成形制品的涂饰处理方法，其特征在于，树脂成形制品的涂饰处理方法是把含有从木材得到的纤维素类细粉、从树脂材料得到的树脂粉、从FRP废材得到的FRP粉的混合材料经混合、熔融后，制作成规定形状而得到的树脂成形制品表面进行涂饰处理；在树脂成形制品的涂饰处理方法中，在上述树脂成形制品表面上进行UV涂饰处理，使此表面粗化后，再一次进行上述的UV涂饰处理。
2.如权利要求1所述的树脂成形制品的涂饰处理方法，其特征在于，用第一次的上述涂饰处理，在上述树脂成形制品表面上形成的涂层厚度为30～60微米，用第二次的上述涂饰处理，在上述树脂成形制品表面上形成的涂层厚度为10～30微米。
3.如权利要求1或2所述的树脂成形制品的涂饰处理方法，其特征在于，在上述UV涂饰处理前，用硅烷处理剂在上述树脂成形制品表面进行表面处理，然后用火焰处理使上述表面氧化。
4.如权利要求3所述的树脂成形制品的涂饰处理方法，其特征在于，在上述UV涂饰处理前且在上述火焰处理后的树脂成形制品表面上印刷木纹图案。
5.如权利要求1～4中任一项所述的树脂成形制品的涂饰处理方法，其特征在于，上述木材是含有杂质的木质废材，上述树脂材料是聚丙烯树脂制的树脂废材和聚烯烃族树脂制的包装薄膜。
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