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新型生态木塑高分子微發泡型材的研發與應用

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新型生态木塑高分子微發泡型材的研發與應用

發布日期:2018-08-24 作者: 點擊:

一:背景及特性

      國内部分廠家大多以引進德國、奧地利和意大利的微發泡闆材雙螺杆擠出機生産線為主,經過國内廠家的大量改進和研究,近幾年在國内以成熟開發出适合國内生産的單、雙螺杆擠出機,在配方上也随着國外産品的進入,給配方助劑提供了很好的選擇空間,使産品質量比國外提高了一大步。但由于國内受制品的下遊産品及配件的開發力度影響,再加上國内人們對環保意識的不足,對制品表面處理技術的改進,品種多樣化等問題,是國内大多數引進設備的廠家未達到預期目的。在上海嘉好、昆山鴻雲翔、遼甯阜新和精誠模具等設備公司技術人員的大力支持下,通過一年的研發努力和試驗,研發出了從原料配方組成、混合改性、造粒和制品微發泡成型等适應于生态高分子木塑材料的工業化生産的工藝路線和配方體系。同時可根據不同的應用領域生産不同規格的木塑制品。

      目前國家将化學建材大緻分為四大類:一類是塑鋼門窗;二類是各種塑料管材、管件;三類是各種室内裝飾材料及各種防水材料、四類是建築模闆。

其中室内裝飾材料主要指的就是極具發展潛力的高分子木塑微發泡型材。近年來國内已有很多廠家在消化吸收國外微發泡生産技術和設備,已經初步研究出高分子木塑微發泡生産設備,大多已經開發出雙螺杆生産擠出流水線,可以用于生産加工寬幅的高分子生态木塑微發泡闆材和發泡管材。

    結合我國國情,開發出的一步法高分子木塑微發泡單、雙螺杆擠出流水線、配套的微發泡專用模具和配方工藝技術,該生産流水線特别适合加工中小規格的型材,包括各種室内外裝飾材料和其他化學建材,該項目具有投資少、見效快、技術易掌握、産品仿真度高、質優價廉、品種繁多等優點。
    随着人們對環境保護意識的加強,該項目會很快在全國得到推廣應用。國内市場需求合成木材不僅可以部分替代木材,而且其潛在的社會需求是很大的,目前合成木材尚未得到廣泛應用,但不久的将來人們會逐漸認識,必将會在市場大放異彩。

    制品分類和成型工藝特點是在原有的硬質PVC微發泡成型工藝(自由發泡和結皮發泡(又稱CELUKA發泡)的技術基礎上進行研發和改造,使其擠出工藝适合PE、PP、PVC、木粉、碳酸鈣等高分子複合材料的微發泡成型工藝的要求。其産品的各種力學性能和物理表征都優于目前市場上的類似産品。具有隔音、吸音、隔熱、保溫、阻燃、防潮、防黴、防震、不吸水等功能。且産品經耐候配方制成後,其色澤可長久不變,不易老化。質輕,儲運、施工方便,使用一般木材加工工具即可施工;可進行鑽、鋸、釘、刨、粘等加工;同時适用于熱成型,加熱彎曲及折疊加工;可根據一般焊接程序焊接,亦可與其它高分子材料粘接;産品表面光滑,可印刷。

       可廣泛的應用于應用于客車、火車車廂頂棚、箱體芯層、新型門材、内部裝潢用闆(廚衛)、建築物外牆闆、建築模闆、内裝飾用闆、辦公用品、住宅、公共場所建築物隔間,商用裝飾架、無塵室用闆、吊頂闆、網闆印刷、電腦刻字、廣告标示、展闆、标志用闆相冊闆等行業及化工防腐工程、熱成型件、冷庫用闆、特殊保冷工程、環保用闆模、運動器材、養殖用材、海濱防潮設施、耐水材料、美工材料及各種輕便隔闆(代替玻璃天棚)等領域。

      三:微發泡新型材料的特性

      特點是在樹脂塑料原料中添加30-50%的木質纖維填料(木粉)或無機礦物填料及各種加工助劑如穩定劑、改性劑、潤滑劑、發泡劑等,利用高速混合機混合後,經專用造粒擠出機制備成不同規格及等級的木塑顆粒,最後使用成型擠出機、模具及不同工藝生産各種形狀的高分子生态木塑複合微發泡裝飾型材。其關鍵技術是保證木質粉料較高填充量,以達到制品有較低的生産成本和較高的使用性能,同時由于對木粉進行了表面處理,使其能被塑膠樹脂很好地潤濕,達到最佳結合界面。

高分子木粉複合材料發展很快,以其高韌性、成本低等優勢正逐步取代傳統的木質品。但聚氯乙烯與木粉複合後,其延展性和耐沖擊性降低,材料脆性大,密度也比傳統木質品高出近2倍,這些因素限制了它的廣泛使用。為了消除上述缺點,通常采用添加沖擊改性劑的方法提高其沖擊性能,但這種方式對改善制品的延展性和降低密度幾乎無效。經微發泡技術發泡後的複合材料由于存在良好的泡孔結構,可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張,從而顯著提高材料的抗沖擊性能和延展性,而且大大降低了制品的密度。擠出微發泡法以其成本低、效率高、耗時短和易于實現工業化等優點,成為成型發泡塑料的主要方法。
     複合擠出微發泡制品,兼有木材和塑料的優良特性。制品達到了真正仿木的效果。生産成本也低于木制品,它的出現将給木制品行業帶來了一場革命,特别是在資源緊缺、原料價格飛漲的今天,它給塑料加工行業帶來了新的生機。其特點如下:
     1、具有防水性
     木材本身的吸水性高達8-10%,但木粉經過表面處理後,表面形成一層高分子膜,同時木粉也被高分子材料緊密包覆,經檢測結果表明本材料的吸水率小于2%,具有一定的防水性能。
     2、具有阻燃性
    在複合材料體系中添加一定比例的PVC材料和阻燃材料,使制品具有很好的阻燃特性;材料的氧指數高達35以上。并且最大限度的解決了PVC制品燃燒時的不良缺點。
    3、防黴性能好
    因為木粉經過表面處理,同時被高分子材料包覆,缺少黴菌滋生的環境。同時木粉在處理過程中,表面吸附了防黴劑,也提高了産品的防黴性能。
    4、木質感強
    因為在本材料中木粉含量可達30-50%,同時通過微發泡,制品密度可控制在0.6-1.0g/cm之間,與木材的密度非常接近,内部組織較為疏松,具有天然木質感。可調配各種顔色及形狀,免除色差煩惱。
    5、實用性強
    具備實木所有的安全性能:可釘、可刨、可上漆(可選擇免漆)。尤其适宜規模化、工廠化快速裝修,快捷方便。
    6、耐腐蝕性能:
    木粉本身的耐腐蝕性較差,但被高分子材料包覆後,由于聚氯乙烯本身具有很好的酸堿惰性,因此本材料具有很好的耐腐蝕性。
    7、電絕緣性能好。
    8、産品可循環利用。
 三:工藝技術特征

      發泡是整個微發泡制品擠出工藝中的關鍵,它與助劑如何加入無關,而與複合材料的熔體的粘度和彈性、發泡劑的發氣量及發泡劑與熔體的相互作用有關。自由發泡的特點是:物料從機頭擠出後自由膨脹,制品密度較小,一般在0.45g/cm3-0.85g/cm3之間,制品表面呈現啞光,表面硬度較小,大多數用作非結構性裝飾材料,如木線類制品。

      結皮發泡的特點是:物料自機頭口模擠出後立即使其外邊面經受強冷,從而抑制了表面泡孔的形成,同時進行定型處理,防止截面增加,這樣使制品表面形成了一層厚度在 0.5mm-0.8mm的硬皮,機頭口模設計有型芯,使物料向型坯擠出口模後芯部産生的空間發泡膨脹,制品密度一般在0.45g/cm3-0.85g/cm3,制品表面具有較高的硬度,因此其應用範圍相當廣泛。

   四、應用前景

     随着人們生活水平的提高及安居工程的發展普及,家居裝修的市場越來越大,對裝飾裝修材料的需求逐步加大,質量要求越來越高。木塑複合裝飾型材作為高檔次的裝飾裝修材料,具有極大的市場潛力。作為一種新型的木材替代品,它可以廣泛應用于建築裝飾和包裝等領域,如邊角線、刨花闆條、窗簾、門鬥、地闆、籬笆、踢腳闆、美術闆、百葉窗、鏡框、相框、窗框、玩具及普通家具用品、室内門等,絕大多數的室内外裝飾建材均可用生态木塑材料來制造。特别值得指出的是,用原木加工制作裝飾材料除了帶來消防隐患外,還容易黴變和蟲蛀,帶來安全隐患。而生态木塑徹底抛棄原木的缺點,改進了原木的不足,保留了原木特有的木質感。相比于木材,木塑材料具有防水、防火功能,從而可用于廚房、盥洗室等的裝飾。同時生态木塑材料可根據不同木種和顔色生産出不同等級、不同規格、不同顔色的制品。由于生産過程采用擠出成型,可實現自動連續生産,長度任意裁定,這是原木所不能及的。生态木塑制品現已引起國際上的廣泛重視,被譽為綠色環保新型材料,将具有廣闊的發展前景。

     五、主要原料

    以PE、PP、PVC樹脂和植物纖維粉(稻殼、稭稈等)為主要及無機礦物粉體為主要原料;添加改性助劑、填充劑、發泡劑和發泡助劑等輔助材料,通過高效塑化擠出和可控結皮發泡技術,生産生态木塑微孔闆材(包括普通闆、印刷闆和、覆膜闆等,寬度400-1600mm,厚度3-25mm)。具有質輕、節能、難燃低煙、耐腐防潮、保溫減震等特點和能釘、鑽、刨、鑿、鉚、粘等木材加工特性,廣泛用于裝飾裝潢、商貿廣告、建築、汽車、家具、交通運輸等行業,對推動以塑代木、以塑代金屬、節能環保等具有深遠意義。
   符合國家新上項目要以節材、節能、安全作為發展重點,滿足市場需要,填補國内空白要求的精神,符合“以塑代木”、“以塑代鋼”的長期技術國策。

    六:工藝流程:

     原料混配→高速混合→低混冷料→造粒→擠出成型→成品。

     混料設備采用遼甯阜新鑫克機械制造有限公司全封閉式節能環保混料工藝,該工藝與傳統方法相比具有以下明顯的技術特點和優勢:

    1、改善了生産環境及工人勞動強度,更直接更簡捷,方便工人操作,簡化生産程序,提高單位時間生産效率。

    2、高效的氣力輸送,螺旋輸送、管鍊輸送系統,替代了大批物料搬運過程的繁重勞動,提高了生産效率。

    3、物料處理過程完成在封閉的容器管道中進行,從而避免了粉塵對車間環境的污染及環境對物料的污染和對工人的危害。

   4、物料的存貯和處理過程更集中,更高效,質量更可靠,産量更高,低碳環保節能減排,先進合理,完全可以滿足大批量生産的需要。


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關鍵詞:模闆銷售,模闆租賃,新型生态木塑

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