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木塑材料加工工藝要求及造粒設備選型

作者:徐州恭樂人氣:發表時間:2018-2-27 9:22:42

木塑材料制造的關鍵技術是如何保證稻殼粉的高填充量,使稻殼粉填充量高達80%~90%以達到制品有較低的生產成本和較高的使用性能。作為在高填充量的前提下如何確保材料有高的流動性和滲透性從而能促使熱塑熔膠能充分地粘接稻殼粉,達到共同復合的力學性能及其他方面的使用性能,主要需解決以下幾個方面的問題:

木粉的表面處理

原材料(塑料、稻殼粉種類)的選擇及如何提高塑料與稻殼粉之間界面結合力。因為對于兩相復合界面往往成為應力集中區,因此提高復合材料力學性能的關鍵是提高界面的相容性。

塑木成型的工藝流程主要包括塑料的粉碎、清洗、干燥和造粒,木粉的干燥、處理、塑、木的混配以及制品成型工藝。
塑木制品的成型加工包括幾種形式:擠出成型、壓延成型、注射成型、壓制成型等。

目前可用于木塑擠出成型的設備主要有單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機等。

常規的單螺桿擠出機在木塑復合材料擠出中受到較大的限制?捎糜WPC的成型加工單螺桿擠出機必須采用特殊設計的螺桿,螺桿應具有較強的物料輸送和混煉塑化能力,而且在擠出之前常常對物料進行混煉制粒。

目前木塑的主要加工設備為雙螺桿擠出機,分為同向平行雙螺桿擠出機和異向錐型雙螺桿擠出機。
木粉和塑料的配方是塑木加工技術中的核心技術,它的好壞將直接影響著產品的加工工藝和產品質量。塑木配方一般為塑料、木粉和各類助劑所組成,其比例視加工設備不同而變化,同時也因產品的用途、要求不同而異。在加工前按照配方比例,把木粉、塑料及助劑放人高速混合機中進行混合,主要是為了使幾種原料和助劑均勻混合,為擠出生產或壓 制注射做前期準備工作。
木粉的選擇和處理:主要要求各種木粉的粒徑一般在20~100目,在此基礎上,要保證木粉和塑料在混合前進行烘干處理。一般木粉含水量應控制在3%以內。在用帶排氣功能的擠出機,特別是雙螺桿擠出機加工塑木材料時,可以不對木粉進行特別的烘干處理,只需日光下自然干燥即可直接進行擠出加工。
樹脂的選擇和處理:木塑技術所用塑料種類一般有聚乙烯(特別是高密度聚乙烯HDPE)、聚氯乙烯和聚丙烯,有時候也用到聚苯乙烯和ABS塑料。由于木纖維熱穩定較差,只有加工溫度在200℃以下的熱塑性塑料才被廣泛使用,尤其是聚乙烯。塑料聚合物的選擇主要依據有:聚合物的固有特性、產品需要、原料可得性、成本及對其熟知的程度。
添加劑:由于木粉具有較強的吸水性,且極性很強,而熱塑性塑料多數為非極性的,具有疏水性,所以兩者之間的相容性較差,界面的粘結力很小,常需使用適當的添加劑來改性聚合物和木粉的表面,以提高木粉與樹脂之間的界面親和能力。而且,高填充量木粉在熔融的熱塑性塑料中分散效果差,常以某種聚集狀態的形式存在,使得熔體流動性差,擠出成型加工困難,需加入表面處理劑來改善流動性以利于擠出成型。同時,塑料基體也需要加入各種助劑來改善其加工性能及其成品的使用性能,提高木粉和聚合物之間的結合力和復合材料的機械性能。

常用的添加劑包括如下幾類:偶聯劑、增塑劑、潤滑劑、著色劑、發泡劑、穩定劑等。

木塑復合材料,簡稱WPC,是用木纖維或植物纖維填充、增強的改性熱塑性材料。其技術特點是把兩大類差別較大的不同材料相互混合在一起,即木材、塑料合二為一。形成一種新型材料,具有木材和塑料的雙重特性,看起來和普通塑料并無兩樣,但重量卻比傳統的塑料輕得多,而且還可以在上面隨意涂飾、雕刻。它是以70%秸稈等木質纖維加上30%廢舊塑料和少量助劑通過特殊工藝的生產線制造出來的。

塑料中加入木質填料后會使其變得更硬,但經常也是變得更脆。木塑復合材料與同等尺寸的純木材料相比,強度、剛度和抗蠕變能力都要差一些。但是,木塑復合材料吸水相對較少,從而具有較強的耐腐蝕衰老性能。加入合適的紫外吸收劑后,木塑復合材料也可以抵抗日光對材料的破壞。
木塑作為近幾年來在雙環保、集合木材塑膠之優勢、符合國家政策等方面極具優勢的新材質,主要用在建筑業(建筑鋪板)、汽車業(門板、后擱物板、頂蓬、高架箱、防護板等),倉儲業(托盤、墊板、包裝箱),交通運輸業(公路噪音隔板、防護欄、座倉隔板、鐵軌枕木),農業(棚架、槽、水桶),設施(地板、露天桌椅、棚欄、梯子等)。


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