EA044760B1

EA044760B1 - WPC EXTRUSION PROFILE, DEVICE AND PRODUCTION METHOD

Info

Publication number: EA044760B1
Application number: EA202091843
Authority: EA
Inventors: Леопольд ВАЙЕРМАЙЕР; Франц Цорн
Original assignee: Грайнер Экструзион Груп Гмбх
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2023-09-28

Description

Изобретение относится к экструзионному ДПК-профилю с по меньшей мере одной полой камерой, заполненной пеной, с отличительными признаками пункта 1, к устройству для его получения с отличительными признаками пункта 7 и к способу его получения с отличительными признаками пункта 14 формулы изобретения.The invention relates to an extruded WPC profile with at least one hollow chamber filled with foam, with the distinctive features of paragraph 1, to a device for its production with the distinctive features of paragraph 7, and to a method for its production with the distinctive features of paragraph 14 of the claims.

Экструзионные ДПК-профили применяются уже более 20 лет. ДПК является относительно новым материалом и означает древесно-полимерный композитный материал (Wood-Plastic-Compound). Термин древесина является широким и, помимо древесных, охватывает многие природные растительные волокна, такие как конопляные, пальмовые волокна и др. Эти волокна заделаны в полимерную матрицу, например, из ПВХ, ПП, ПЭ, ПЭТ или ПС. Эти полимеры можно также найти в больших количествах в бытовых отходах. Такие вторичные полимеры можно довольно просто использовать в качестве матричных полимеров, так как при вторичной переработке с получением ДПК не предъявляется очень высоких требований в отношении чистоты сорта и низкого содержания примесей. ДПК часто используется для производства экструзионных профилей методом экструзии. Основными областями применения являются, например, террасные доски, штакетник и стойки для садовой изгороди и другие приложения, в основном для наружного применения.Extruded WPC profiles have been used for more than 20 years. WPC is a relatively new material and stands for Wood-Plastic-Compound. The term wood is broad and, in addition to wood, covers many natural plant fibers such as hemp, palm fibers, etc. These fibers are embedded in a polymer matrix, such as PVC, PP, PE, PET or PS. These polymers can also be found in large quantities in household waste. Such recycled polymers can be used quite easily as matrix polymers since recycling to WPC does not require very high grade purity and low impurity requirements. WPC is often used to produce extruded profiles using the extrusion method. The main areas of application are, for example, decking boards, picket and fence posts and other applications, mainly for outdoor use.

Очень важным преимуществом композита ДПК является его повышенная жесткость (модуль упругости Е) вследствие присутствия армирующих растительных волокон в матрице. Следующим преимуществом является высокая доля возобновляемого сырья, очень часто составляющая 40-70 весовых процентов и иногда доходящая даже до 80 весовых процентов. Недостатками являются высокая плотность композиционного материала, соответственно высокая стоимость материала, и подверженность микробиальному разложению. Плотность является сравнительно высокой, выше, чем плотность обоих компонентов: растительных волокон и полимера, взятых по отдельности, что сказывается на цене за погонный метр. Микробиальное разложение обусловлено главным образом реакцией растительных волокон с водой под воздействием окружающей среды (заплесневение, гниение и т.д.).A very important advantage of the WPC composite is its increased rigidity (elastic modulus E) due to the presence of reinforcing plant fibers in the matrix. Another advantage is the high proportion of renewable raw materials, very often 40-70% by weight and sometimes even up to 80% by weight. The disadvantages are the high density of the composite material, the correspondingly high cost of the material, and susceptibility to microbial decomposition. The density is relatively high, higher than the density of both components: plant fibers and polymer taken separately, which affects the price per linear meter. Microbial decomposition is mainly caused by the reaction of plant fibers with water under environmental influences (mold, rot, etc.).

Одной из мер по снижению стоимости экструзионных профилей является их исполнение в виде полого экструзионного ДПК-профиля. Наружная геометрия сохраняется, и, кроме того, соответствующая толщина стенок способствует высокой стойкости к изгибающим напряжениям. Момент инерции падает лишь в незначительной степени, так как на него сверхпропорционально (т.е. квадратично) влияют области поперечного сечения, находящиеся на большом расстоянии от нейтральных волокон. Напротив, полости внутри профиля ведут к пропорциональному уменьшению сечения и, тем самым, к снижению стоимости профиля и лишь в незначительной степени снижают жесткость при изгибе экструзионного ДПКпрофиля. Однако полые камеры приводят к другому недостатку: поверхность экструзионного ДПКпрофиля почти удваивается. Тогда как внешний контур и, тем самым, внешняя поверхность экструзионного профиля остаются неизменными, создаются дополнительные поверхности на границе полых камер и любых внутренних стенок. При наружном применении почти неизбежно, что в полости будет проникать вода и накапливаться там. Вода может попадать в полые камеры с торцевых поверхностей, через отверстия или повреждения, а также как конденсационная вода и т.д. Эта вода почти не сохнет и неизбежно ведет к микробиальному разложению.One of the measures to reduce the cost of extrusion profiles is their execution in the form of a hollow extrusion WPC profile. The external geometry is maintained and, in addition, the corresponding wall thickness contributes to high resistance to bending stresses. The moment of inertia drops only to a small extent, since it is overproportionally (i.e. quadratically) influenced by cross-sectional areas located at a large distance from the neutral fibers. On the contrary, cavities inside the profile lead to a proportional reduction in the cross-section and, thus, to a reduction in the cost of the profile and only to a small extent reduce the bending rigidity of the extruded WPC profile. However, hollow chambers lead to another disadvantage: the surface of the extruded WPC profile is almost doubled. While the outer contour and thus the outer surface of the extrusion profile remains unchanged, additional surfaces are created at the interface of the hollow chambers and any internal walls. When used externally, it is almost inevitable that water will penetrate into the cavities and accumulate there. Water can enter the hollow chambers from the end surfaces, through holes or damage, as well as condensation water, etc. This water hardly dries and inevitably leads to microbial decomposition.

Другая мера для уменьшения упомянутых недостатков, а именно, вспенивание композиции ДПК, вряд ли целесообразна, поскольку:Another measure to reduce the mentioned disadvantages, namely, foaming the WPC composition, is hardly advisable because:

вспенивание композита ДПК происходит ограничено только частью полимера, например, 30%. Кроме того, используется только часть вспенивающего агента, так как волокна прокалывают образующиеся при вспенивании пузырьки, что, в свою очередь, приводит к уменьшенной степени пенообразования, неравномерному распределению пузырьков и значительному образованию раковин;The foaming of the WPC composite occurs limited to only a portion of the polymer, for example, 30%. In addition, only part of the blowing agent is used, since the fibers puncture the bubbles formed during foaming, which in turn leads to a reduced degree of foaming, uneven distribution of bubbles and significant formation of pits;

что касается модуля упругости Е, он сверхпропорционально уменьшается с увеличением степени вспенивания, что приводит к серьезным потерям искомого преимущества, т.е. армирующего эффекта;As for the modulus of elasticity E, it decreases in excess of proportion with increasing degree of foaming, which leads to serious losses in the desired advantage, i.e. reinforcing effect;

кроме того, пенообразование создает множество пор и дополнительных поверхностей, так что вода может хорошо проникать в глубину через поврежденные поры, как в губку, и, следовательно, имеется большая зона воздействия для микробиального разложения.In addition, foaming creates many pores and additional surfaces, so that water can penetrate well into the depths through damaged pores, like a sponge, and therefore there is a large area of exposure for microbial decomposition.

Предлагаемые настоящим изобретением экструзионные профили должны прежде всего демонстрировать преимущества ДПК-материалов (высокий модуль упругости Е, высокая доля возобновляемого сырья и т.д.) и по существу избавиться от указанных выше недостатков (высокий вес погонного метра, микробиальное разложение и т.д.).The extrusion profiles proposed by the present invention must first of all demonstrate the advantages of WPC materials (high modulus of elasticity E, high proportion of renewable raw materials, etc.) and essentially get rid of the above disadvantages (high weight per linear meter, microbial decomposition, etc. ).

Эта задача решена посредством экструзионного ДПК-профиля по пункту 1 формулы изобретения.This problem is solved by means of an extruded WPC profile according to paragraph 1 of the claims.

При этом используется ДПК-материал, у которого растительные волокна заделаны в полимерной матрице. ДПК-материал содержит растительные волокна естественного произрастания в количестве от 30 до 75 вес.%, и матрица содержит, например, поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат или полистирол или состоит из них. Кроме того, экструзионный ДПК-профиль имеет по меньшей мере одну полую камеру, заполненную пеной.In this case, WPC material is used, in which plant fibers are embedded in a polymer matrix. The WPC material contains naturally occurring plant fibers in an amount of 30 to 75% by weight, and the matrix contains or consists of, for example, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate or polystyrene. In addition, the extruded WPC profile has at least one hollow chamber filled with foam.

Затем указанная, по меньшей мере одна, полая камера экструзионного ДПК-профиля в результате вспенивания полностью заполняется пеной, в частности, пеной с закрытыми порами, причем пена содержит или состоит из того же полимера, что и матрица ДПК. Плотность пены меньше 0,4 г/см³, а сред- 1 044760 ний размер ячеек пены таков, что средний диаметр меньше 0,4 мм. При этом заполнение пеной указанной, по меньшей мере одной, полости осуществляется с помощью вспенивающего агента физического действия, в частности СО2.Said at least one hollow chamber of the WPC extrusion profile is then completely filled by foaming with foam, in particular closed-cell foam, the foam containing or consisting of the same polymer as the WPC matrix. The density of the foam is less than 0.4 g/cm ³ , and the average size of the foam cells is such that the average diameter is less than 0.4 mm. In this case, filling said at least one cavity with foam is carried out using a physical foaming agent, in particular CO2.

Заполнение пеной по меньшей мере одной полости предотвращает проникновение жидкости, не оказывая отрицательного влияния на свойства профиля.Filling at least one cavity with foam prevents liquid penetration without adversely affecting the properties of the profile.

При этом предпочтительно, чтобы плотность пены была меньше 0,3 г/см³, а средний размер ячеек пены таким, чтобы средний диаметр был меньше 0,3 мм.In this case, it is preferable that the density of the foam is less than 0.3 g/cm ³ , and the average size of the foam cells is such that the average diameter is less than 0.3 mm.

В качестве растительных волокон можно использовать, например, древесину, коноплю, волокна из пальмовых листьев и/или солому.The plant fibers that can be used are, for example, wood, hemp, palm leaf fibers and/or straw.

Для повышения сопротивления скольжению экструзионный ДПК-профиль может иметь структуру, в частности, рифленую структуру на по меньшей мере одной рабочей поверхности.To increase the slip resistance, the extruded WPC profile can have a structure, in particular a corrugated structure, on at least one working surface.

Чтобы при нарезке на длины экструзионного ДПК-профиля торцевые стороны были однотонными, в одном варианте осуществления ДПК-компонент и пенный компонент являются однотонными и имеют по существу одинаковый цвет, так что поверхность разреза профиля при визуальном осмотре производит впечатление однородной.To ensure that the end faces are uniform in color when the extruded WPC profile is cut into lengths, in one embodiment, the WPC component and the foam component are uniform in color and have substantially the same color so that the cut surface of the profile appears uniform when visually inspected.

Указанная цель достигается также с помощью экструзионного устройства с признаками по пункту 7. Экструзионное устройство содержит главный экструдер для приготовления композиции ДПК. Соэкструдер с барботирующим устройством используется для приготовления композиции пены, что приводит к процессу пенообразования в по меньшей мере одной полой камере экструзионного ДПК-профиля посредством вспенивающего агента физического действия, причем пена, в частности, пена с закрытыми порами, содержит полимер того же типа, что и матрица, или состоит из него, и устройство настроено так, что плотность пены составляет менее 0,4 г/см³, а средний размер ячеек пены таков, что средний диаметр меньше 0,4 мм, и барботирующее устройство (20) использует вспенивающий агент физического действия, в частности СО2.This goal is also achieved using an extrusion device with the features of paragraph 7. The extrusion device contains a main extruder for preparing a WPC composition. A co-extruder with a bubbling device is used to prepare a foam composition that results in a foaming process in at least one hollow chamber of the WPC extrusion profile by means of a physical blowing agent, wherein the foam, in particular closed cell foam, contains a polymer of the same type as and a matrix, or consists of it, and the device is configured such that the density of the foam is less than 0.4 g/cm ³ and the average cell size of the foam is such that the average diameter is less than 0.4 mm, and the bubbling device (20) uses a foaming agent a physical agent, in particular CO2.

В одном варианте осуществления главный экструдер содержит двухшнековый экструдер, и/или соэкструдер содержит одношнековый экструдер для подготовки состава для пены.In one embodiment, the main extruder comprises a twin-screw extruder, and/or the co-extruder comprises a single-screw extruder for preparing the foam formulation.

В барботирующем устройстве может также использоваться вспенивающий агент физического действия. При этом в барботирующем устройстве можно в качестве вспенивающего агента для пены вкачивать в полимерный расплав СО₂ в жидкой форме при точно заданной скорости газового потока в цилиндрическую часть соэкструдера, и вспенивающий агент в результате эффекта смешения вследствие вращения шнека может тонко распределяться в жидкой полимерной массе.A physical blowing agent may also be used in the sparging device. In this case, in the bubbling device, CO ₂ can be pumped into the polymer melt in liquid form as a foaming agent for foam at a precisely specified gas flow rate into the cylindrical part of the coextruder, and the foaming agent, as a result of the mixing effect due to the rotation of the screw, can be finely distributed in the liquid polymer mass.

Кроме того, со стороны выхода на соэкструдере можно предусмотреть охладитель расплава для уменьшения температуры массы, а затем, в частности, статический смеситель для существенного выравнивания температуры массы.In addition, on the outlet side of the coextruder it is possible to provide a melt cooler to reduce the temperature of the mass, and then, in particular, a static mixer to substantially equalize the temperature of the mass.

В одном варианте осуществления оба потока расплава из главного экструдера и соэкструдера соединяются в головке, причем головка расположена соосно главному экструдеру, и соэкструдер подает в эту головку сбоку, и причем в головке, в частности, канал течения для экструзионного ДПК-профиля по существу соответствует каналу для обычных профилей с полой камерой.In one embodiment, both melt flows from the main extruder and the co-extruder are connected in a die, the head being coaxial to the main extruder and the co-extruder feeding into this head from the side, and wherein in the die in particular the flow channel for the WPC extrusion profile corresponds substantially to the channel for conventional profiles with a hollow chamber.

Кроме того, в одном варианте осуществления канал течения для пенистой массы может сначала проходить через головку, не касаясь канала течения для массы ДПК, а затем канал течения расширяется настолько, что поперечное сечение канала течения со стороны выпуска составляет примерно 25-50% от поперечного сечения полой камеры.Additionally, in one embodiment, the foam mass flow channel may first pass through the head without touching the WPC mass flow channel, and then the flow channel expands so that the cross section of the outlet side flow channel is approximately 25-50% of the cross section hollow chamber.

Канал течения для пенистой массы может, например, заканчивается на уровне торцевой поверхности головки или примерно за 3-20 мм перед торцевой поверхностью головки сливается с каналом течения для массы ДПК.The flow channel for the foam mass can, for example, end at the level of the end surface of the head or approximately 3-20 mm before the end surface of the head merges with the flow channel for the WPC mass.

Указанная задача решена также посредством способа экструзии с признаками по пункту 14.This problem is also solved by means of an extrusion method with the characteristics of paragraph 14.

При этом:Wherein:

a) композицию ДПК обрабатывают в главном экструдере иa) the WPC composition is processed in the main extruder and

b) состав для пены обрабатывают в соэкструдере с барботирующим устройством и снабжают вспенивающим агентом физического действия, что приводит к процессу пенообразования в по меньшей мере одной полой камере экструзионного ДПК-профиля, причем пена содержит полимер того же типа, что и матрица ДПК, или состоит из него, и способ настроен так, чтобы плотность пены была меньше 0,4 г/см³, а средний размер ячеек пены таков, чтобы средний диаметр был меньше 0,4 мм, иb) the foam composition is processed in a co-extruder with a bubbling device and supplied with a physical blowing agent, which leads to a foaming process in at least one hollow chamber of the WPC extrusion profile, the foam containing a polymer of the same type as the WPC matrix, or consisting from it, and the process is adjusted so that the density of the foam is less than 0.4 g/cm ³ and the average cell size of the foam is such that the average diameter is less than 0.4 mm, and

c) в барботирующем устройстве (20) используется вспенивающий агент физического действия, в частности СО2.c) the bubbling device (20) uses a physical foaming agent, in particular CO2.

Процесс получения и требуемая для этого линия экструзии описаны на фигурах на одном примере композитного профиля. При этом показано:The production process and the required extrusion line are described in the figures using one example of a composite profile. This shows:

фиг. 1: вариант осуществления экструзионного ДПК-профиля с полой камерой, заполненной пеной, конкретно поперечное сечение террасной доски;fig. 1: an embodiment of an extruded WPC profile with a hollow chamber filled with foam, specifically a cross-section of a decking board;

фиг. 2: схема линии экструзии для экструзии экструзионного ДПК-профиля с полой камерой, заполненной пеной, с использованием технологии вспенивания с вспенивающим агентом физического действия;fig. 2: diagram of an extrusion line for extruding WPC profile with a hollow chamber filled with foam using foaming technology with a physical blowing agent;

- 2 044760 фиг. 3: вид спереди головки 23 относительно направления экструзии для варианта осуществления направления канала течения для пенного компонента;- 2 044760 fig. 3 is a front view of the die 23 regarding the extrusion direction for an embodiment of the flow path direction for the foam component;

фиг. 4: вид головки 23 в разрезе, указанном на фиг. 3 линией разреза А-А;fig. 4: a sectional view of the head 23 as shown in FIG. 3 cut line A-A;

фиг. 5: фрагмент вида спереди головки 23 относительно направления экструзии для другого варианта осуществления направления канала течения для пенного компонента;fig. 5 is a fragment of a front view of the die 23 relative to the extrusion direction for another embodiment of the flow path direction for a foam component;

фиг. 6: фрагмент вида головки 23 в разрезе, указанном на фиг. 3 линией разреза А-А, для направления канала течения с фиг. 5;fig. 6: fragmentary view of the head 23 in the section shown in FIG. 3 by section line A-A, for the direction of the flow channel from Fig. 5;

фиг. 7: другой вариант осуществления экструзионного ДПК-профиля с полой камерой, заполненной пеной, с наружным покрытием из неармированного полимера.fig. 7: another embodiment of an extruded WPC profile with a hollow chamber filled with foam, with an outer coating of unreinforced polymer.

Так как экструзионные ДПК-профили 1 очень часто применяются для сооружения террас, настоящее изобретение описано на примере террасной доски и ее изготовления в процессе экструзии. Однако изобретение не ограничено террасным профилем 1, но применимо для всех экструзионных ДПКпрофилей 1, у которых полые камеры 6 должны заполняться пеной 3. В основу положено то, что ДПК в принципе хорошо подходит для желаемой цели применения, что имеет место в случае террасной доски.Since extruded WPC profiles 1 are very often used for the construction of terraces, the present invention is described using the example of a terrace board and its production in the extrusion process. However, the invention is not limited to the decking profile 1, but is applicable to all extruded WPC profiles 1, in which the hollow chambers 6 must be filled with foam 3. The basis is that the WPC is in principle well suited for the desired purpose of application, which is the case in the case of decking boards.

Экструзионный ДПК-профиль 1 можно мысленно разбить на отдельные функциональные блоки, которые можно оптимизировать по отдельности. Кроме того, производственный процесс должен быть оптимизирован по экструзии в отношении качества и расходов на производство экструзионных ДПКпрофилей 1. На примере террасного профиля 1 показаны типичные функциональные особенности и обсуждаются аспекты их оптимизации.The WPC extrusion profile 1 can be mentally broken down into separate functional blocks, which can be optimized individually. In addition, the production process must be optimized by extrusion in terms of quality and production costs of extruded WPC profiles 1. Using the example of terrace profile 1, typical functional features are shown and aspects of their optimization are discussed.

Низкие расходы на погонный метр. Основным стоимостным фактором экструзионных ДПКпрофилей 1 являются расходы на материалы. Желательны небольшие поперечные сечения экструзионного ДПК-профиля 1 и низкая плотность материала. Однако при этом следует учитывать и другие свойства экструзионного ДПК-профиля 1, которые являются взаимосвязанными.Low costs per linear meter. The main cost factor for extruded WPC profiles 1 is the cost of materials. Small cross-sections of extruded WPC profile 1 and low material density are desirable. However, other properties of the extruded WPC profile 1, which are interrelated, should also be taken into account.

Стабильность к внешним нагрузкам. Для террасных профилей 1 главным требованием является высокая жесткость при изгибе между балками опорной конструкции. Основное сечение является прямоугольным. Сначала профиль рассчитывается как полый профиль. Толщина стенок и, возможно, также высота профиля могут варьироваться в определенных пределах, пока расчеты не будут гарантировать требуемую жесткость на изгиб.Stability to external loads. For terrace profiles 1, the main requirement is high bending rigidity between the beams of the supporting structure. The main section is rectangular. First the profile is calculated as a hollow profile. The wall thickness and possibly also the profile height can be varied within certain limits until the calculations guarantee the required bending rigidity.

Уменьшение поверхности как площади воздействия для микробиального разложения: Полость 6 в описываемых здесь вариантах осуществления заполнена жесткой пеной 3. Она получена только из полимера, а именно из того же полимера, что и матрица в композиции ДНК, и не армирована растительными волокнами.Reduction of surface area exposed to microbial degradation: The cavity 6 in the embodiments described herein is filled with a rigid foam 3. It is derived only from a polymer, namely the same polymer as the matrix in the DNA composition, and is not reinforced with plant fibers.

Растительные волокна в составе пены не будут способствовать армированию, а с другой стороны, они препятствуют процессу пенообразования. Пена 3 может препятствовать проникновению воды в полые камеры 6. Особенно выгодной является структура с закрытыми ячейками, чтобы пена 3 не могла впитывать воду как губка. Кроме того, у вспененных экструзионных ДПК-профилей 1 микроорганизмы или насекомые и т.д. не смогут проникнуть в полости 6 и поселиться там.Plant fibers in the foam will not contribute to reinforcement, but on the other hand, they interfere with the foaming process. The foam 3 can prevent water from penetrating into the hollow chambers 6. Particularly advantageous is a closed-cell structure so that the foam 3 cannot absorb water like a sponge. In addition, foam extrusion WPC profiles have 1 microorganisms or insects, etc. will not be able to penetrate into cavities 6 and settle there.

Плотность пены 3 должна быть как можно более низкой, а ячеистая структура мелкопористой и с узким распределением пор по размеру. В принципе подходят два способа пенообразования: с вспенивающими агентами химического действия или с вспенивающими агентами физического действия. Способ с вспенивающими агентами физического действия является предпочтительным, так как он позволяет получить более низкие плотности и более мелкопористую ячеистую структуру. Кроме того, затраты на рецептуру и приготовление при физическом вспенивании меньше, чем при химическом вспенивании.The density of foam 3 should be as low as possible, and the cellular structure should be finely porous and have a narrow pore size distribution. In principle, two foaming methods are suitable: with chemical foaming agents or with physical foaming agents. The method with physical foaming agents is preferable, since it allows one to obtain lower densities and a more finely porous cellular structure. In addition, the formulation and preparation costs for physical foaming are less than those for chemical foaming.

Даже при низкой плотности прочность на сжатие пены 3 достаточно высокая, чтобы поглощать нагрузки, действующие на верхнюю сторону террасной доски 1 (мебель, ступени и т.д.) и предотвращать образование вмятин или разрушение стенок ДПК. Полный композитный профиль с наружными стенками из ДПК и чисто полимерной пеной 3 в полости 6 имеет очень благоприятное соотношение между прочностью на изгиб и весом погонного метра, соответственно стоимостью погонного метра.Even at low density, the compressive strength of the foam 3 is high enough to absorb loads acting on the top side of the deck board 1 (furniture, steps, etc.) and prevent the formation of dents or destruction of the WPC walls. A full composite profile with outer walls made of WPC and pure polymer foam 3 in cavity 6 has a very favorable ratio between bending strength and weight per linear meter, respectively cost per linear meter.

Цветовое оформление пены 3. Целесообразно, чтобы цвет был таким же, как у окружающих стенок из ДПК. Благодаря этому укладка может быть такой же, как в случае деревянных досок или досок из сплошного ДПК. Видимые торцевые поверхности досок не должны закрываться заглушками. Экструзионные ДПК-профили 1 могут нарезаться по длине произвольным образом, а также наклонно или по дуге, и могут также резаться в ширину. Поверхность среза всегда аккуратно закрывается, и предусмотренные функции сохраняются.Color design of the foam 3. It is advisable that the color be the same as that of the surrounding WPC walls. Thanks to this, installation can be the same as in the case of wooden boards or solid WPC boards. The visible end surfaces of the boards should not be covered with caps. Extruded WPC profiles 1 can be cut to any length, as well as obliquely or arcuate, and can also be cut widthwise. The cutting surface is always neatly closed and the intended functions are maintained.

Тактильные характеристики экструзионных ДПК-профилей 1. Плотность сплошных профилей из ДПК обычно превышает 1,0 г/см³. При обращении с такими экструзионными ДПК-профилями 1, даже если внешний вид при соответствующем оформлении поверхности аналогичен внешнему виду деревянных профилей, четко заметна разница в весе по сравнению с деревянными профилями. Несмотря на близкий внешний вид, на ощупь они сильно отличаются. Если за счет доли пены снизить среднюю плотность экструзионного ДПК-профиля 1 до примерно 0,6-0,8 г/см³, тактильные ощущения будут очень похожи на ощущения от деревянных профилей.Tactile characteristics of extruded WPC profiles 1. The density of solid WPC profiles usually exceeds 1.0 g/cm ³ . When handling such extruded WPC profiles 1, even if the appearance with appropriate surface design is similar to that of wooden profiles, the difference in weight compared to wooden profiles is clearly visible. Despite their similar appearance, they feel very different to the touch. If, due to the proportion of foam, the average density of the extruded WPC profile 1 is reduced to approximately 0.6-0.8 g/cm ³ , the tactile sensations will be very similar to those from wooden profiles.

Оформление лицевых сторон. В случае террасных досок 1 широко распространены имитирующиеDesign of the front sides. In the case of decking boards 1, imitation boards are widely used

- 3 044760 дерево, довольно шероховатые поверхностные структуры, которые заметно снижают опасность подскальзывания. Часто экструдируется рифленая структура, а затем поверхность дополнительно обрабатывается путем шлифования, браширования или фрезерования, чтобы поверхность была матовой и имела типичную структуру, которая очень похожа на структуру профилей из древесины. Другая рифленая структура на обеих главных сторонах досок, получаемая в процессе экструзии, описана в патентной публикации ЕР 1524385 В1. В одном варианте осуществления одна лицевая поверхность экструдируется с рифленой структурой, а другая является плоской. Рифленая структура соответствует структуре с максимальным объемом сбыта, а ровную поверхность можно путем дополнительной механической обработки адаптировать в технологической линии во время экструзия к любым требованиям покупателя. Эта механическая дополнительная обработка может быть осуществлена также автономно на уже нарезанных на длины профильных планках, что позволяет предусмотреть и малые объемы партии. Помимо измененной рифленой структуры, процесс фрезерования позволяет также имитировать типичные для древесины годичные кольца. Эта отделка является также экономически выгодной даже при сравнительно небольших объемах сбыта.- 3 044760 wood, fairly rough surface structures that significantly reduce the risk of slipping. Often a grooved structure is extruded and then the surface is further processed by sanding, brushing or routing so that the surface is matte and has a typical structure that is very similar to that of wood profiles. Another corrugated structure on both main sides of the boards, obtained by an extrusion process, is described in patent publication EP 1524385 B1. In one embodiment, one face is extruded with a grooved structure and the other is flat. The grooved structure corresponds to the structure with maximum sales volume, and the flat surface can be adapted by additional mechanical processing in the production line during extrusion to any customer requirements. This mechanical additional processing can also be carried out autonomously on profile strips already cut to length, which makes it possible to provide for small batch quantities. In addition to the modified grooved structure, the milling process also makes it possible to imitate the growth rings typical of wood. This finish is also cost-effective even for relatively small sales volumes.

Указанная выше механическая отделка видимых поверхностей также имеет недостаток. Поверхность, по существу закрытая из-за процесса экструзии (поскольку частицы древесины всегда покрыты тонкой полимерной пленкой) ведет к малой площади, доступной для воздействия воды на растительные волокна. При отделке слои полимера снимаются, и существенно больше растительных волокон оказывается прямо на поверхности и поэтому может реагировать с водой в условиях открытого воздуха. Поэтому выгодно, чтобы механически обрабатывалась только та видимая поверхность, которая фактически образует ступенчатую поверхность, а все другие внешние поверхности профиля, первоначально сформированные при экструзии, оставались закрытыми поверхностями.The above mechanical finishing of visible surfaces also has a disadvantage. The essentially closed surface due to the extrusion process (since the wood particles are always covered with a thin polymer film) results in a small area available for water to act on the plant fibers. During finishing, layers of polymer are removed and significantly more plant fibers are exposed directly to the surface and can therefore react with water in open air conditions. It is therefore advantageous that only the visible surface which actually forms the stepped surface is machined and all other external surfaces of the profile originally formed by extrusion remain covered surfaces.

Для особо долговечных экструзионных ДПК-профилей 1 рекомендуется соэкструзия с тонким слоем из неармированного полимера. Этот слой также может разрабатываться свободно в отношении цвета и тонкости структуры, он предотвращает прямой контакт между частицами древесины и окружающей средой. В этом случае ДПК в профиле 1 служит лишь армирующим компонентом. Внешняя поверхность из плотного полимера и сердцевина из пеноматериала в полых камерах защищают частицы древесины от микробиального разложения.For particularly durable extruded WPC profiles 1, co-extrusion with a thin layer of unreinforced polymer is recommended. This layer can also be designed freely in terms of color and fineness of structure, and it prevents direct contact between wood particles and the environment. In this case, the WPC in profile 1 serves only as a reinforcing component. A dense polymer outer surface and a foam core in hollow chambers protect wood particles from microbial decomposition.

На фиг. 1 показан один вариант осуществления экструзионного ДПК-профиля 1, проиллюстрированный на примере террасной доски.In fig. 1 shows one embodiment of an extruded WPC profile 1, illustrated using the example of a decking board.

Наружная стенка 2 экструзионного ДПК-профиля 1 выполнена из ДПК и из соображений стабильности имеет в случае досок 1 толщину стенок чаще всего более чем примерно 4 мм.The outer wall 2 of the extruded WPC profile 1 is made of WPC and, for reasons of stability, in the case of boards 1 has a wall thickness of more than approximately 4 mm.

В экструзионных ДПК-профилях 1 используются частицы древесины, измельченные до заданной степени тонкости, от тонкой до крупнозернистой, а также волокна других растений, как, например, конопля, пальма или солома. В качестве матрицы используются обычные полимеры, часто ПВХ или полиолефины (полиэтилен, полипропилен).Extruded WPC profiles 1 use wood particles ground to a specified degree of fineness, from fine to coarse, as well as fibers from other plants, such as hemp, palm or straw. Conventional polymers, often PVC or polyolefins (polyethylene, polypropylene), are used as a matrix.

При этом в показанном материале волокна используются в количестве от 30 до 75 весовых процентов, так как, с одной стороны, достигается заметное армирование, а с другой стороны, имеется еще достаточно полимерного материала, чтобы хорошо покрывать отдельные частицы волокна и склеивать их друг с другом.In this case, in the material shown, fibers are used in an amount from 30 to 75 weight percent, since, on the one hand, noticeable reinforcement is achieved, and on the other hand, there is still enough polymer material to well cover the individual fiber particles and glue them to each other .

Полая камера 6 экструзионного ДПК-профиля 1 полностью заполнена пеной. При этом указанная пена 3 образована из того же типа полимера, который служит матрицей в композиции ДПК. Так, например, если в композиции ДПК используется полипропилен, полипропилен применяется также для вспенивания полой камеры. Это гарантирует, что пена и наружные стенки ДПК будут сварены друг с другом и надежно соединены.The hollow chamber 6 of the extrusion WPC profile 1 is completely filled with foam. In this case, said foam 3 is formed from the same type of polymer that serves as a matrix in the WPC composition. For example, if polypropylene is used in the WPC composition, polypropylene is also used to foam the hollow chamber. This ensures that the foam and the outer walls of the WPC are welded to each other and connected securely.

Представленный вариант осуществления террасной доски 1 имеет две выполненные по-разному рабочие поверхности.The illustrated embodiment of the decking board 1 has two differently designed work surfaces.

В варианте осуществления с фиг. 1 верхняя рабочая поверхность 4 экструзионного ДПК-профиля 1 имеет рифленую структуру, а нижняя рабочая поверхность 5, напротив, является ровной. Это обеспечивает большую гибкость в дизайне поверхности. Верхняя рабочая поверхность 4 имеет рифленую структуру, которая пользуется наибольшим спросом, и поэтому желаемую форму целесообразно придавать непосредственно при экструдировании.In the embodiment of FIG. 1, the upper working surface 4 of the extruded WPC profile 1 has a corrugated structure, and the lower working surface 5, on the contrary, is flat. This allows greater flexibility in surface design. The upper working surface 4 has a corrugated structure, which is in greatest demand, and therefore it is advisable to give the desired shape directly during extrusion.

Нижняя рабочая поверхность 5 изначально выполнена плоской, а позднее путем механической обработки может быть преобразована в рифленую структуру, а также в другие структуры.The lower working surface 5 is initially made flat, and can later be converted into a corrugated structure, as well as other structures, by machining.

Обе поверхности 4, 5 могут быть дополнительно обработаны путем браширования, шлифования или фрезерования, чтобы, например, увеличить сопротивление скольжению или имитировать дерево. Для нижней рабочей поверхности 5 остается очень широкое пространство для проектирования, так как поверхностную обработку можно провести в линии после реализованного процесса, а также в автономном режиме, даже после длительного временного хранения.Both surfaces 4, 5 can be further processed by brushing, sanding or milling in order, for example, to increase slip resistance or imitate wood. A very wide design space remains for the lower working surface 5, since the surface treatment can be carried out in-line after the implemented process, as well as offline, even after long-term temporary storage.

На фиг. 2 схематически показан один вариант осуществления линии экструзии для получения вспененного экструзионного ДПК-профиля 1, в данном примере террасной доски. Описание процесса экструзии соответствует движению материала в направлении экструзии Е, то есть начинается с экструдеров иIn fig. 2 schematically shows one embodiment of an extrusion line for producing a foamed extruded WPC profile 1, in this example a decking board. The description of the extrusion process corresponds to the movement of material in extrusion direction E, that is, it starts with extruders and

- 4 044760 заканчивается обрезанными профиля, то есть на фиг. 2 справа налево.- 4 044760 ends with a trimmed profile, that is, in FIG. 2 from right to left.

В качестве главного экструдера 10 служит двухшнековый экструдер со шнеками, вращающимися в противоположных направлениях, которые могут быть выполнены как коническими, так и параллельными. Главный экструдер 10 служит для приготовления композиции ДНК. Особыми преимуществами этого экструдера в отношении обработки экструзионных ДПК-профилей 1 являются больший рост давления, принудительная подача, хорошая эффективность перемешивания и самоочищающиеся шнеки.The main extruder 10 is a twin-screw extruder with screws rotating in opposite directions, which can be made either conical or parallel. The main extruder 10 is used to prepare the DNA composition. The particular advantages of this extruder for processing WPC extrusion profiles 1 are higher pressure rise, positive feed, good mixing efficiency and self-cleaning screws.

Соэкструдер 11 предназначен для приготовления пенного состава. Он предпочтительно расположен под углом к главному экструдеру 10, так что расплав вводится в головку 23 экструзионного устройства под углом примерно 30°. В результате получается сравнительно малая ширина всей линии экструзии.Coextruder 11 is designed for preparing a foam composition. It is preferably positioned at an angle to the main extruder 10 so that the melt is introduced into the extrusion head 23 at an angle of approximately 30°. The result is a relatively small width of the entire extrusion line.

В качестве соэкструдера 11 предусмотрен одношнековый экструдер с барботирующим устройством 20. Оно служит для приготовления пены. Барботирующее устройство 20 содержит резервуар для хранения газа и насос высокого давления. Газ в жидкой форме вдавливается в полимерный расплав путем подачи газа в цилиндр с точно определенным газовым потоком и вызывает физически активированное вспенивание полимерного расплава после выхода из головки 23. Благодаря эффекту перемешивания газ тонко распределяется в расправе вращающимся шнеком. После падения давления расплава на выходе головки газ вспенивается и приводит к вспениванию 3 полимера. Физически активируемое пенообразование имеет по сравнению с химически активируемым следующие основные преимущества. Затраты на рецептуру, включая затраты на газ и процесс его введения в расплав, примерно на 5% ниже, чем для процесса с химически активируемой пеной. Достижимы более низкие плотности, а поры более мелкие и имеют более узкое распределение по размерам. В случае полиолефинов можно без проблем достичь плотности пены до 0,4 г/см³, при оптимизированном управлении процессом используемый одношнековый соэкструдер позволяет получать плотности менее 0,3 г/см³. Это означает также, что затраты на производство экструзионных ДПК-профилей с физически активируемой пеной ниже, чем с химически активируемой пеной, а качество пеноматериала выше.A single-screw extruder with a bubbling device 20 is provided as a co-extruder 11. It is used to prepare foam. The bubbling device 20 includes a gas storage tank and a high pressure pump. Gas in liquid form is pressed into the polymer melt by introducing gas into the cylinder with a precisely defined gas flow and causes physically activated foaming of the polymer melt after exiting the head 23. Due to the mixing effect, the gas is finely distributed into the spreader by the rotating screw. After the melt pressure drops at the outlet of the head, the gas foams and leads to foaming of the polymer 3. Physically activated foaming has the following main advantages over chemically activated foaming. Formulation costs, including the gas and melt injection process, are approximately 5% lower than the chemically activated foam process. Lower densities are achievable and the pores are smaller and have a narrower size distribution. In the case of polyolefins, foam densities of up to 0.4 g/cm ³ can be achieved without problems; with optimized process control, the single-screw coextruder used allows densities of less than 0.3 g/cm ³ to be achieved. This also means that the cost of producing extruded WPC profiles with physically activated foam is lower than with chemically activated foam, and the quality of the foam is higher.

Структура пены 3, что касается распределения пор по размерам и появления усадочных раковин, улучшается тем в большей степени, чем интенсивнее перемешивание в экструдере. Интенсивное перемешивание сопровождается повышением температуры массы, увеличивается теплосодержание расплава. Так как вследствие структуры пены это тепло в процессе калибровки профиля плохо отводится наружу, желательно несколько охладить уже расплав. Кроме того, сравнительно низкая температура расплава способствует однородной структуре пены с точки зрении малости размера пор и их распределения. Для этого сразу за соэкструдером и перед головкой 23 предусмотрен охладитель 21 расплава. При этом расплав проводится через несколько идущих параллельно каналов течения, так что он имеет контакт со сравнительно большой площадью стенок, которые поддерживаются при постоянной температуре охлаждающей жидкостью, текущей через отверстия. Охладитель 21 расплава позволяет снизить температуру расплава до 30°С. Поскольку условием для равномерного пенообразования является, наряду с прочим, однородная температура расплава, расплав дополнительно проходит после охладителя 2 расплава через статический смеситель 22, который имеет по существу однородный температурный профиль.The structure of foam 3, with regard to the distribution of pore sizes and the appearance of shrinkage cavities, improves to a greater extent, the more intense the mixing in the extruder. Intensive mixing is accompanied by an increase in the temperature of the mass, and the heat content of the melt increases. Since, due to the structure of the foam, this heat is poorly dissipated outside during the profile calibration process, it is advisable to cool the melt somewhat. In addition, the relatively low melt temperature promotes a homogeneous foam structure in terms of small pore size and distribution. For this purpose, a melt cooler 21 is provided immediately after the coextruder and in front of the head 23. In this case, the melt is conducted through several parallel flow channels, so that it has contact with a relatively large area of the walls, which are maintained at a constant temperature by the coolant flowing through the holes. The melt cooler 21 allows you to reduce the melt temperature to 30°C. Since the condition for uniform foaming is, among other things, a uniform temperature of the melt, the melt additionally passes after the melt cooler 2 through a static mixer 22, which has a substantially uniform temperature profile.

Описанная здесь подготовка композиции для пены в одношнековом экструдере 11 и дозированная подача физически вспенивающего агента с помощью насоса высокого давления дешевле, чем способ вспенивания с химическими вспенивающими агентами, и одновременно приводит к лучшему качеству пеноматериала.The preparation of the foam composition in the single screw extruder 11 and the metering of physically blowing agent using a high pressure pump as described herein is less expensive than the method of foaming with chemical blowing agents and simultaneously results in better foam quality.

Оба потока расплава из главного экструдера 10 и соэкструдера 11 сливаются в головке 23. Головка 23 находится на одной оси с главным экструдером 10, а соэкструдер 11 подает пенистую массу в эту головку 23 сбоку под углом. На одной линии с главным экструдером 10 находится калибровочный стол 12. На нем установлен калибратор, который снабжается колодной водой и обеспечивается вакуумом. Калибровка состоит из сухой калибровки 24 и мокрой калибровки 25. Калибровочный стол 12 может перемещаться в продольном направлении, так что сухая калибровка 24 примыкает к головке 23 на расстоянии примерно 1-10 мм.Both melt streams from the main extruder 10 and the co-extruder 11 merge in the head 23. The head 23 is on the same axis with the main extruder 10, and the co-extruder 11 feeds the foam mass into this head 23 from the side at an angle. In line with the main extruder 10 there is a calibration table 12. A calibrator is installed on it, which is supplied with well water and provided with a vacuum. The calibration consists of a dry calibration 24 and a wet calibration 25. The calibration table 12 can be moved longitudinally so that the dry calibration 24 is adjacent to the head 23 at a distance of approximately 1-10 mm.

При сухой калибровке 24 экструзионный ДПК-профиль 1 подсасывается вакуумом к стенке калибратора и, тем самым, охлаждается, причем сначала затвердевают только внешние слои. Здесь в значительной степени определяется внешний контур и качество поверхности экструзионного ДПК-профиля 1.During dry calibration 24, the extruded WPC profile 1 is sucked by vacuum to the wall of the calibrator and thereby cooled, with only the outer layers hardening first. Here the external contour and surface quality of the extruded WPC profile 1 are largely determined.

При мокрой калибровке 25 экструзионный ДПК-профиль дополнительно поддерживается на большем расстоянии с помощью сит или роликов и дополнительно охлаждается путем прямого воздействия охлаждающей воды.In wet sizing 25, the extruded WPC profile is further supported at a greater distance by screens or rollers and further cooled by direct exposure to cooling water.

В гусеничном отводе 13 существенно охлажденный экструзионный ДПК-профиль 1 зажимается между двумя гусеницами 26 и отводится в направлении экструзии Е.In the caterpillar outlet 13, the substantially cooled extruded WPC profile 1 is clamped between two caterpillars 26 and withdrawn in the extrusion direction E.

В блоке 14 поверхностной обработки проводится механическая обработка лицевой поверхности экструзионного ДПК-профиля 1 посредством обрабатывающего агрегата 27 путем брашировки, шлифовки или фрезеровки. Указанный блок 14 поверхностной обработки может быть размещен также перед, относительно направления экструзии Е, гусеничным отводом 13. В результате шлифовки, фрезеровки и/или брашировки создается имитирующая древесину поверхность, при этом внешний, более или менееIn the surface treatment block 14, mechanical processing of the front surface of the extruded WPC profile 1 is carried out using a processing unit 27 by brushing, grinding or milling. Said surface treatment unit 14 can also be placed in front, relative to the extrusion direction E, of the caterpillar outlet 13. As a result of grinding, milling and/or brushing, a surface imitating wood is created, with an external, more or less

- 5 044760 блестящий слой профиля, состоящий в основном их полимерной матрицы, снимается, так что много растительных волокон лежит прямо на поверхности.- 5 044760 The shiny layer of the profile, consisting mainly of a polymer matrix, is removed so that many plant fibers lie directly on the surface.

С помощью фрезерования можно ввести в исходно плоскую нижнюю рабочую поверхность 5 желобки, которые отличаются по форме (ширина, глубина) и шагу от пазов на верхней рабочей поверхности 4. Такие доски имеют две разные рабочие поверхности, что расширяет возможности дизайна при укладке террасных полов 1.Using milling, you can introduce grooves into the initially flat lower working surface 5, which differ in shape (width, depth) and pitch from the grooves on the upper working surface 4. Such boards have two different working surfaces, which expands the design possibilities when laying terrace floors 1 .

Вместо чисто продольных желобков можно также в первоначально плоской нижней рабочей поверхности 5 фрезерованием или брашировкой создать имитирующую древесину текстуру, если положение ширины и глубины нескольких дисковых щеток или фрез отрегулировать соответствующим образом относительно движущегося линейно профиля 1.Instead of purely longitudinal grooves, it is also possible to create a texture imitating wood in the initially flat lower working surface 5 by milling or brushing, if the position of the width and depth of several disk brushes or cutters is adjusted accordingly relative to the linearly moving profile 1.

В разделительном блоке 15 экструзионный ДПК-профиль 1 распиливается поперек пильным полотном 28. Затем отдельные профильные прутки или планки 29 временно хранятся на поперечном транспортере 16, где они дополнительно охлаждаются в потоке воздуха. Как только средняя температура надежно опустится ниже примерно 40°С, профили можно уложить в контейнеры и отправить на склад.In the separating block 15, the extruded WPC profile 1 is sawed transversely by the saw blade 28. Then the individual profile rods or strips 29 are temporarily stored on the transverse conveyor 16, where they are additionally cooled in the air flow. Once the average temperature has reliably dropped below approximately 40°C, the profiles can be placed in containers and sent to storage.

На фиг. 3 показан вид спереди, относительно направления экструзии, головки 23 для одного варианта осуществления направления канала течения для пенного компонента. ДПК покидает головку через выходную щель 34, а пена через две выходные щели 33. Расплав пенистой массы, сначала еще плотный, начинает вспениваться сразу после падения давления расплава на конце головки, так что после небольшого отдаления от головки (примерно на 10-50 мм) полая камера 6 полностью заполнена.In fig. 3 is a front view, relative to the direction of extrusion, of the die 23 for one embodiment of flow path direction for a foam component. The WPC leaves the head through the exit slot 34, and the foam through two exit slots 33. The melt of the foam mass, at first still dense, begins to foam immediately after the melt pressure drops at the end of the head, so that after a slight distance from the head (about 10-50 mm) hollow chamber 6 is completely filled.

На фиг. 4 показан вид головки 23 в разрезе, обозначенном на фиг. 3 линией сечения А-А, при этом показана только часть головки со стороны выхода, состоящая из фильер 30-32. Канал течения 37 для ДПК в головке 23 по существу соответствует каналу для обычных ДПК-профилей с полой камерой и открывается наружу через выходную щель 36 на торце 38 головки. Подводящий канал 35 для пенистой массы проходит сначала бесконтактно через канал течения 37 для ДПК и затем переходит в канал течения 34 для пенистой массы. Последний разделяется на два канала, которые через две выходные щели 33 также заканчиваются на торце головки в центральной части головки для полости 6. Высота Н полости используется для расчета ширины W щели для обеих выходных щелей 33: скорость течения плотной массы пены в выходной щели должна быть примерно такой же, как скорость съема профиля. Это означает, что увеличение объема при вспенивании происходит только в радиальном направлении. Если, например, плотность пены при вспенивании снижается до 1/3 плотности плотной пенистой массы, то суммарный размер двух выходных щелей 33 также будет составлять лишь 1/3 от поперечного сечения полой камеры. При соотношении размеров на фиг. 4 это означает хорошее приближение в виде формулы: W=H/6.In fig. 4 shows a cross-sectional view of the head 23 as indicated in FIG. 3 by section line AA, showing only the part of the head on the outlet side, consisting of dies 30-32. The flow channel 37 for WPC in the head 23 essentially corresponds to the channel for conventional WPC profiles with a hollow chamber and opens outward through the outlet slot 36 at the end 38 of the head. The supply channel 35 for the foam mass first passes without contact through the flow channel 37 for the WPC and then passes into the flow channel 34 for the foam mass. The latter is divided into two channels, which, through two output slits 33, also end at the end of the head in the central part of the head for cavity 6. The height H of the cavity is used to calculate the width W of the slit for both output slits 33: the flow rate of the dense mass of foam in the outlet slit should be approximately the same as the profile removal speed. This means that the increase in volume during foaming occurs only in the radial direction. If, for example, the density of the foam during foaming is reduced to 1/3 the density of the dense foam mass, then the total size of the two outlet slits 33 will also be only 1/3 of the cross section of the hollow chamber. With the size ratio in Fig. 4 this means a good approximation in the form of the formula: W=H/6.

Оба канала течения обычно открываются наружу на конце головки, у торцевой поверхности головки 23. Однако целесообразно также соединить оба канала течения незадолго до конца головки, примерно в 5-20 мм до торцевой поверхности, что иллюстрируется двумя фигурами 5 и 6.Both flow channels usually open outward at the end of the head, at the end surface of the head 23. However, it is also advisable to connect both flow channels shortly before the end of the head, approximately 5-20 mm before the end surface, as illustrated in two figures 5 and 6.

На фиг. 5 показан фрагмент головки 23 в виде спереди относительно направления экструзии для другого варианта осуществления направления канала течения для пенного компонента. Выходные щели 33 и 36 для пенистой массы, соответственно для ДПК переходят в области выхода, примерно в 3-20 мм перед торцевой поверхностью 38 головки, в общую щель. Это можно лучше видеть на фиг. 6.In fig. 5 shows a fragment of the head 23 in front view relative to the direction of extrusion for another embodiment of the direction of the flow path for the foam component. The exit slots 33 and 36 for the foam mass, respectively for the WPC, pass into the exit area, approximately 3-20 mm in front of the end surface 38 of the head, into a common slot. This can be better seen in Fig. 6.

Фиг. 6 показывает фрагмент вида в разрезе головки 23 для направления канала течения в соответствии с фиг. 5. Каналы течения 34 и 37 для массы пены и ДПК в показанном примере сливаются перед торцевой поверхностью головки, размер L в этом конкретном примере составляет примерно 8 мм, так что обе выходные щели 33 и 36 образуют общий канал течения, и оба потока расплава находятся в прямом контакте друг с другом. В результате оба материала соединяются под более высоким давлением, приблизительно 5-40 бар, в зависимости от ширины и длины щели, в этом общем канале течения, что приводит к особенно хорошей адгезии между наружной стенкой ДПК и находящимся внутри пенным компонентом. В результате наружная верхняя поверхность экструзионного ДПК-профиля 1 является особенно гладкой, не имеет трещин и пор, особенно когда (примерно в 10-30 мм перед концом головки) наружная стенка канала течения в области выхода охлаждается охлаждающей средой, что не объясняется здесь более подробно.Fig. 6 shows a partial sectional view of the head 23 for guiding the flow channel in accordance with FIG. 5. The flow channels 34 and 37 for the mass of foam and WPC in the example shown merge in front of the end surface of the head, the dimension L in this particular example is approximately 8 mm, so that both outlet slits 33 and 36 form a common flow channel, and both melt flows are in direct contact with each other. As a result, both materials are brought together under higher pressure, approximately 5-40 bar, depending on the width and length of the gap, in this common flow channel, resulting in particularly good adhesion between the outer wall of the WPC and the foam component inside. As a result, the outer top surface of the extruded WPC profile 1 is particularly smooth, free of cracks and pores, especially when (about 10-30 mm before the end of the die) the outer wall of the flow channel in the outlet region is cooled by a cooling medium, which is not explained in more detail here .

Фиг. 7 показывает следующий вариант осуществления экструзионного ДПК-профиля с полой камерой, заполненной пеной. В этом варианте наружная поверхность профиля снабжена покрытием 39 из неармированного полимера того же типа, что и ДПК-матрица, либо вокруг всего профиля, либо только местами, например, только на двух рабочих поверхностях. Это покрытие предотвращает прямой контакт частиц древесины или других натуральных волокон с окружающей средой. Таким образом, указанные частицы не подвергаются прямому воздействию окружающей среды, что существенно противодействует микробиальному разложению. Для нанесения этого покрытия требуется дополнительный соэкструдер. Однако необходимое расширение линии и процесса экструзии здесь подробно не рассматривается.Fig. 7 shows another embodiment of an extruded WPC profile with a hollow chamber filled with foam. In this embodiment, the outer surface of the profile is provided with a coating 39 of a non-reinforced polymer of the same type as the WPC matrix, either around the entire profile, or only in places, for example, only on two working surfaces. This coating prevents wood particles or other natural fibers from coming into direct contact with the environment. Thus, these particles are not directly exposed to the environment, which significantly counteracts microbial decomposition. An additional co-extruder is required to apply this coating. However, the necessary expansion of the extrusion line and process is not discussed in detail here.

Список ссылочных обозначений.List of reference designations.

- экструзионный ДПК-профиль, террасная доска;- extruded WPC profile, decking board;

- наружная стенка;- outer wall;

--

Claims

3 - foam filling the hollow chamber;

4 - upper working surface with a corrugated structure;

5 - lower working surface, flat;

6 - contour of the hollow chamber;

10 - main extruder;

11 - co-extruder with a bubbling device;

12 - calibration table;

13 - caterpillar outlet;

14 - surface treatment block;

15 - separating block;

16 - transverse conveyor;

20 - bubbling device;

21 - melt cooler;

22 - static mixer;

23 - head;

24 - dry calibration;

25 - wet calibration;

26 - caterpillars;

27 - processing unit;

28 - saw blade;

29 - profile rods or strips sawn across;

30 - 1st die;

31 - 2nd die;

32 - 3rd die;

33 - exit slot for foam mass;

34 - flow channel for foamy mass;

35 - supply channel for foamy mass;

36 exit slot for WPC composition;

37 - flow channel for WPC;

38 - end surface of the head;

39 - non-reinforced polymer coating E direction of extrusion.

CLAIM

1. Extruded WPC profile (1) with WPC material, in which plant fibers are embedded in a polymer matrix, and the WPC material has a content of natural plant fibers from 30 to 75 wt.%, and the extruded WPC profile (1) contains at least one hollow chamber (3, 6) filled with foam, characterized in that said at least one hollow chamber (6) of the extruded WPC profile (1) is completely filled with foam (3), and the foam (3) consists of a polymer the same type as the matrix of the WPC material, and that the foaming is carried out using a physical blowing agent, and the density of the foam (3) is less than 0.4 g/cm ³ , and the average cell size of the foam (3) is such that the average diameter is less than 0.4 mm.

2. Extruded WPC profile (1) according to claim 1, characterized in that the matrix contains polypropylene, polyethylene and/or polyethylene terephthalate or consists of these materials.

3. Extruded WPC profile (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the density of the foam (3) is less than 0.3 g/cm ³ , and the average size of the foam cells is such that the average diameter is less than 0.3 mm.

4. Extruded WPC profile (1) according to at least one of the previous claims, characterized in that the plant fibers contain wood, hemp, palm leaf fibers and/or straw.

5. Extruded WPC profile (1) according to at least one of the previous paragraphs, characterized in that at least one working surface (4) has a structure, in particular a corrugated structure.

6. Extruded WPC profile according to at least one of the previous claims, characterized in that the WPC components and the foam components are uniform and have essentially the same color, so that the cut surface of the profile appears uniform when viewed.

7. An extrusion device for producing an extruded WPC profile (1) with WPC material in which plant fibers are embedded in a polymer matrix, according to at least one of the previous paragraphs, characterized in that a main extruder (10) is provided for preparing the WPC composition , a co-extruder (11) with a bubbling device (20) for preparing a foamy mass, which leads to a foaming process by means of a physical foaming agent in at least one hollow chamber (6) of the extrusion WPC profile (1), and in the head (23) extrusion device, the supply channel (35) for the foam mass first passes through the channel without contact

-