木塑的一些知識
木塑,即木塑復合材料(Wood- Plastic Composites,WPC),是國內外近年蓬勃興起的一類新型復合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的樹脂膠粘劑,與超過 35%-70%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質材料,再經擠壓、模壓、注塑成型等塑料加工工藝,生產出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包裝等行業。將塑料和木質粉料按一定比例混合后經熱擠壓成型的板材,稱之為擠壓木塑復合板材。
木塑復合材料內含塑料,因而具有較好的彈性模量。此外,由于內含纖維并經與塑料充分混合,因而具有與硬木相當的抗壓、抗彎曲等物理機械性能,并且其耐用性明顯優于普通木質材料。表面硬度高,一般是木材的2——5倍。
木塑地板
加工
聚合物中可以加入一些人工沸石,這種鋁硅酸鹽分子捕捉粉體可以吸收材料中的異味。通過粉體中大量的結晶空洞,吸附劑可以捕捉產生異味的有機小分子。分子捕捉吸附劑已經成功應用于聚烯烴擠出管材、注射和擠出吹塑的器皿、隔絕包裝材料,擠出外包裝和密封材料。分子吸附粉體還可以作為除濕劑加入塑料中以除去其中的水氣。
不同尺寸和形狀的擠出制品增加了木塑復合材料的多樣性。
當型材不要求具有連續片形結構或者是部件具有復雜的結構設計,木塑型材可以是通過注射成型或者是模壓成型。加工者有時要面對木塑材料在加工過程中如何完全充模的問題,為了解決這個問題,他們需要減少木質填料的用量以增加熔體的流動性。
由于200° C是木塑復合材料加工操作溫度的上限,一些熔點超過200C的樹脂,如PET,就不能用于木塑復合材料。
水氣會劣化復合材料的性能而且還有助于孳生微生物,因此在使用木填料之前一定要先除去水氣。加工成型之前木填料的要進行干燥處理,一般要求處理后的水氣含量要低于1~2%。
木塑復合材料加工機械要求配有喂料設備、干燥設備、擠出設備和成型設備,還有一些必要的下游設備如冷卻水箱、牽引設備和切割設備等。
處理
需適當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力。
高填充量木粉在熔融的熱塑性塑料中分散效果差,使得熔體流動性差,擠出成型加工困難,可加入表面處理劑來改善流動性以利于擠出成型。
塑料基體也需要加入各種助劑來改善其加工性能及其制品的使用性能。
加料過程
木粉結構蓬松,不易對擠出機螺桿喂料,特別是木粉中含有較多的水分時常會出現“架橋”和“抱桿”現象。
加料的不穩定會導致擠出波動現象,造成擠出質量和產量降低。加料中斷,物料在機筒內停留時間延長,導致物料燒焦變色,影響制品的內在質量和外觀。
采用強制加料裝置以及合理輸送方式,以保證擠出的穩定。
加工過程中的排氣
木粉中所帶有的小分子揮發物質和水分極易為制品帶來缺陷,而前處理又無法完全清除它們。所以木塑復合材料擠出機排氣系統的設計要比普通塑料擠出機給予更多重視,有必要話可以進行多階排氣。
在很大程度上,排氣效果越好,擠出制品質量也越好。
構型設計
木塑復合材料擠出過程中,螺桿的構型起著十分重要的作用。合理的螺桿結構能降低螺桿與木纖維的摩擦,產生適當的剪切和分散混合,使含有大量木粉的物料體系能很好的均勻塑化。
模具設計和冷卻定型
除了保證流道設計的圓滑過渡與合理的流量分配,木塑復合材料由于對于建壓能力與溫度控制精度有更高的要求。
要獲得好的纖維取向和制品質量就要確保機頭有足夠的建壓能力和長的定型段,甚至在壓縮段和定型段采用雙錐度結構。
木塑復合材料的導熱性差,且其制品多為異型材料,冷卻定型較困難,多采用水冷定型。冷卻流道合理設計保證高效冷。
材料性能
1.產品具有與原木相同的加工性能,可釘、可鉆、可切割、粘接,用釘子或螺栓連接固定,表面光滑細膩、無需砂光和油漆,其油漆附著性好,亦可根據個人喜好上漆。
2.產品胩有比原木更優良的物理性能,比木材尺寸穩定性好,吵會產生裂縫、翹曲、無木材節疤、斜紋,加入著色劑、覆膜或復合表層可制成色彩絢麗的各種制品,因此無需定時保養。
3.能夠就會多種規格、尺寸、形狀、厚度等需求,這也包括提供多種設計、顏色及木紋的成品,給顧客更多的選擇。
4.產品具有防火、防水、搞腐蝕、耐潮濕、不被蟲蛀、不長真菌、耐酸堿、無毒害、無污染等優良性能,維護費用低。
5.產品使用有類似木質外觀,比塑料硬度高,壽命長,可熱塑成型,強度高,節約能源。
6.產品質堅、量輕、保溫、表面光滑平整,不含甲醛及其他有害物質,無毒害、無污染。
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