專利名稱：聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革及其制備方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子聚合物材料，涉及一種聚氯乙烯地板革，是一種在聚氯乙烯地板革中加入耐磨顆粒和閃光多彩顆粒的裝飾材料及制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯地板革是以高分子聚合物聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂、塑料增塑劑鄰笨二甲酸二辛酯(DOP)、二丁酯(DBP)為主要原料，加入適量的穩(wěn)定劑、色劑、及填充料(CaCO3)等輔助原料，按照產(chǎn)品配方，經(jīng)計(jì)量、配制成混合料，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌、捏合后，加入到塑料擠出機(jī)中，進(jìn)行擠塑。然后經(jīng)過(guò)產(chǎn)品模具成型，再經(jīng)過(guò)基布與PVC基體貼合，由壓花機(jī)壓花、冷卻、卷曲后，制得的塑料制品。
聚氯乙烯地板革表面雖然具有一定的耐磨性，但還未達(dá)到比較高的耐磨效果。同時(shí)采用擠出或其它工藝方法生產(chǎn)的地板革，表面色澤都是單色，如果經(jīng)貼膜、印刷等方法可得到多色的圖案效果，但不長(zhǎng)久，使用一段時(shí)間后，表面印刷上的圖案或色澤就會(huì)被磨損掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有地板革在耐磨性和色彩方面的不足，在制備現(xiàn)有地板革的材料中加入具有高耐磨性質(zhì)的材料和與基體色澤不同的特制PVC顆粒，目的是提供一種聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革及其制備方法和裝置。
本發(fā)明的地板革基體及基體的生產(chǎn)工藝，與PVC地板革相同。本發(fā)明為了提高地板革的耐磨性和改進(jìn)PVC地板革裝飾效果，在PVC地板革表面添加高耐磨性的材料和與PVC地板革基體色澤不同的特制PVC顆粒，使這種顆粒狀耐磨材料和特制的PVC顆粒，與PVC地板革基體表面牢固、自然地結(jié)合在一起。
本發(fā)明所用的地板革基體是以高分子聚合物聚氯乙烯PVC樹(shù)脂、塑料增塑劑如鄰苯二甲酸二辛酯DOP、二丁酯DBP為主要原料，加入適量的穩(wěn)定劑、色劑及填充料如CaCO3等輔助原料。本發(fā)明在上述地板革基體上加入高性能耐磨材料和多彩PVC顆粒，用于PVC地板革表面的修飾。選擇耐磨性高于PVC的無(wú)機(jī)材料和多彩PVC顆粒，無(wú)機(jī)耐磨材料呈晶體片狀顆粒，表面閃光。一種最佳選擇是使用碳化硅SiC。
本發(fā)明選擇具有高耐磨性能的無(wú)機(jī)類物質(zhì)，作為增加PVC地板革表面耐磨性材料。無(wú)機(jī)類物質(zhì)要表面光亮、閃光，用于PVC地板革表面的這種材料具體要求是色澤黑色、綠色，形狀斜形、片狀，顆粒細(xì)度30目～60目。
由于PVC與無(wú)機(jī)耐磨性材料分別為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，硬度和形態(tài)完全不同，二者缺乏相容性，結(jié)合力差。另外二者在結(jié)合時(shí)狀態(tài)不同，PVC是熔融狀，而無(wú)機(jī)耐磨材料是固體顆粒，二者結(jié)合是靠垂直壓力。如果將無(wú)機(jī)耐磨材料的固體顆粒壓入PVC基體，經(jīng)外力作用，嵌入PVC基體的固體顆粒易脫落，失去增加表面耐磨性和閃光的作用。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)耐磨材料的固體顆粒進(jìn)行表面活化處理，增大固體顆粒與PVC基體的結(jié)合強(qiáng)度，避免固體顆粒從PVC基體上脫落。本發(fā)明用偶聯(lián)劑作為無(wú)機(jī)耐磨材料表面活化處理劑。對(duì)于無(wú)機(jī)耐磨材料為SiC時(shí)，最佳的偶聯(lián)劑為SG-Si900雙氨基硅烷。
本發(fā)明固體顆粒表面活化處理的過(guò)程如下用稀釋液將偶聯(lián)劑按一定比例稀釋，稀釋后的偶聯(lián)劑用做耐磨材料固體顆粒表面活化處理液。
采用混合攪拌法，對(duì)耐磨材料固體顆粒表面進(jìn)行活化處理。將耐磨顆粒和表面活化處理液按比例配制后，用攪拌設(shè)備攪拌均勻后取出，在常溫下?lián)]發(fā)、涼干，這樣耐磨顆粒的表面就形成了一種與PVC基體有較好親合性膜層。在PVC基體為熔融狀態(tài)時(shí)，與表面活化處理后的耐磨顆粒經(jīng)壓力結(jié)合在一起時(shí)，就達(dá)到了較好的結(jié)合牢度，PVC地板革基體在受外力作用時(shí)，耐磨顆粒不輕易脫落。
本發(fā)明的制備工藝同擠出法工藝生產(chǎn)PVC地板革過(guò)程基本相同，不同的是在成型和貼合步驟之間，增加了撒粒和表面加熱步驟。
由于耐磨顆粒是一種硬度很高的耐磨材料，在采用擠出法工藝生產(chǎn)PVC地板革過(guò)程中，耐磨顆粒與PVC基體結(jié)合，只能采取將經(jīng)活化處理后的耐磨顆粒，撒在PVC基體表面，然后熱壓，而不能采取將耐磨顆粒加入混合料中，再經(jīng)擠出機(jī)進(jìn)行擠塑成型的方法。加入混合料中的方法，雖然能使耐磨顆粒在PVC基體中分布比較均勻，但原料在擠出機(jī)內(nèi)擠塑時(shí)，耐磨顆粒對(duì)擠出螺桿及模具內(nèi)腔體，有嚴(yán)重的磨損，損傷設(shè)備。本發(fā)明是在制備PVC地板革工藝中的成型后增加撒粒和表面加熱兩步。其工藝流程如圖5所示。
本發(fā)明在撒粒過(guò)程中所用的裝置為撒粒機(jī)，撒粒機(jī)由調(diào)速電機(jī)1和2、減速機(jī)3、耐磨顆粒料槽4、撒料手輥筒5和7、擋料板6、多彩顆粒料槽8、多彩顆粒撒料手12、耐磨顆粒撒料手13等構(gòu)成，如圖1和圖2所示。耐磨顆粒料槽4和多彩顆粒料槽8，兩者一前一后，擋料板6在兩者之間，如圖2。擋料板6的作用是使從耐磨顆粒料槽4出來(lái)的耐磨顆粒和從多彩顆粒料槽8出來(lái)的多顆粒在下落過(guò)程中兩種顆?；旌暇鶆蛉雎湓赑VC基體上，同時(shí)耐磨顆粒不能進(jìn)入多彩顆粒料槽8中，多彩顆粒不能進(jìn)入耐磨顆粒料槽4中。撒料手輥筒安裝在各自的料槽內(nèi)，其上鑲有撒料手，兩輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，相向轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是前一個(gè)輥筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后一個(gè)輥筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖1和圖2所示，當(dāng)PVC地板革基體從模具擠出后，啟動(dòng)撒粒機(jī)，調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，通過(guò)皮帶傳動(dòng)，帶動(dòng)表面鑲有撒料手的輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)撒料手在轉(zhuǎn)動(dòng)裝有顆粒的料槽位置時(shí)，便將槽內(nèi)始終處于高出撒料手頭部位的顆粒盛入撒料手斗內(nèi)。在裝有顆粒的撒料手隨輥筒轉(zhuǎn)到圓周最高點(diǎn)時(shí)，撒料手內(nèi)顆粒開(kāi)始逐漸流出，當(dāng)轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，撒料手內(nèi)的顆粒全部脫離出，撒落在PVC地板革基體的表面。由于輥筒上鑲的撒料手都是等距的，撒料手的容量相同。這樣在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，輥筒周而復(fù)始的轉(zhuǎn)動(dòng)，撒料手帶料就將活化處理后的耐磨閃光顆粒和特制PVC顆粒均勻地撒落，分布在PVC地板革基體表面。然后載有耐磨閃光顆粒和PVC顆粒的PVC地板革基體，在表面加熱的情況下經(jīng)過(guò)三輥壓花機(jī)的底輥和中輥切點(diǎn)，受底輥向上的氣動(dòng)壓力，使耐磨閃光顆粒和PVC顆粒同PVC地板革基體結(jié)合在一起成為一體。
為了控制PVC地板革基體表面耐磨閃光顆粒和PVC顆粒的密度，撒粒機(jī)上使用的電機(jī)都是可調(diào)速電機(jī)。用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，來(lái)控制撒粒機(jī)撒粒數(shù)量，也就控制了顆粒在PVC地板革表面的密度。顆粒密度隨輥筒轉(zhuǎn)速增加而增大，隨輥筒轉(zhuǎn)速減慢而減小。
本發(fā)明的PVC地板革基體表面的顆粒密度要適中，不宜過(guò)大或過(guò)小，否則將影響PVC地板革的整體效果。正常情況下，耐磨閃光顆粒的粒度為30～46目，每平方米PVC表面顆粒含量40～50g，多彩PVC顆粒的粒度為8～18目，每平方米PVC表面顆粒含量25～35g。
PVC地板革基體與多彩PVC顆粒的結(jié)合方法同PVC地板革基體與閃光耐磨顆粒的結(jié)合方法一樣，都是在擠出機(jī)外部來(lái)完成，是通過(guò)可調(diào)速的撒料設(shè)備，均勻地將多彩PVC顆粒撒在處于熔融狀的PVC地板革基體表面上，然后經(jīng)垂直壓力的作用，結(jié)合在一起。但由于結(jié)合時(shí)，二者的物理狀態(tài)不同，PVC地板革基體是呈熔融片狀，表面溫度在140℃～160℃左右，而PVC顆粒為固態(tài)，沒(méi)有呈軟化熔融，所以結(jié)合后PVC地板革表面易出現(xiàn)下列現(xiàn)象(1)多彩PVC顆粒與PVC地板革基體連接強(qiáng)度低，在受力情況下，顆粒易松動(dòng)、脫落。
(2)多彩PVC顆粒與PVC地板革基體的臨界面有明顯的空隙，顆粒凸出于革面。解決上述問(wèn)題的方法是在撒粒過(guò)程后的表面加熱中用一個(gè)熱風(fēng)式加熱器，在撒有多彩顆粒的PVC地板革基體進(jìn)入三輥壓花機(jī)之前，對(duì)其加熱，使得多彩PVC顆粒和PVC地板革基體都處在軟化和熔融狀態(tài)。
熱風(fēng)式加熱器的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，是由加熱器箱體12、進(jìn)風(fēng)支管13、進(jìn)風(fēng)總管14、石英加熱管15、熱風(fēng)噴嘴16構(gòu)成。加熱器箱體12內(nèi)裝有石英加熱管15，箱體12四周三面是封閉的，一條底邊棱留有間隙，作為風(fēng)出口，即熱風(fēng)噴嘴16。當(dāng)箱體12內(nèi)的石英加熱管15通電后，在箱體12內(nèi)產(chǎn)生很高的熱量。啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，將產(chǎn)生的壓縮空氣，送入進(jìn)風(fēng)支管13，風(fēng)均勻吹入加熱器箱體12，在箱體12內(nèi)至上而下，穿過(guò)并列的石英加熱管15。這個(gè)過(guò)程將進(jìn)入箱體12的冷風(fēng)轉(zhuǎn)化為熱風(fēng)，最后經(jīng)箱體12底部的熱風(fēng)噴嘴16噴出。
熱風(fēng)吹到從模具擠出的PVC地板革基體和由撒粒機(jī)撒在PVC地板革基體表面的多彩PVC顆粒上。熱風(fēng)的工作溫度要求在175℃～180℃之間。當(dāng)帶有風(fēng)壓的熱風(fēng)吹到PVC地板革基體和多彩PVC顆粒表面后，使PVC地板革基體表面更加熔融，多彩PVC顆粒由原來(lái)的固態(tài)，開(kāi)始軟化、表面達(dá)到熔融態(tài)。由于二者的主體成份都是PVC，有很好的親合性，并且都處在熔融狀態(tài)，經(jīng)三輥壓花機(jī)底輥的垂直壓力作用，二者便牢固的結(jié)合在一起，顆粒與基體的臨界面連成一體，表面的PVC顆粒平整自然。
在熱風(fēng)向PVC地板革基體和PVC顆粒加熱過(guò)程中，加熱器的熱風(fēng)噴嘴16與革面的距離在20mm～30mm之間。熱風(fēng)吹到革面的位置，在距中輥和底輥切點(diǎn)7mm～13mm。如果距離過(guò)大，高溫會(huì)使PVC基體嚴(yán)重軟化下垂，影響產(chǎn)品質(zhì)量和操作。而在上述距離位置時(shí)，也同樣會(huì)出現(xiàn)下垂現(xiàn)象，但這時(shí)底輥的輥面對(duì)下垂的PVC片狀基體起到載體作用。當(dāng)PVC地板革基體從中輥與底輥的切點(diǎn)通過(guò)后，便完成了與耐磨顆粒和PVC顆粒結(jié)合過(guò)程。
本發(fā)明的地板革同現(xiàn)有地板革相比表面耐磨性能明顯增強(qiáng)，本發(fā)明的磨耗量為0.0029g/Cm2，現(xiàn)有的產(chǎn)品磨耗量為0.0038g/Cm2。


圖1為本發(fā)明撒粒機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。圖中1和2為調(diào)速電機(jī)，3減速機(jī)，4耐磨顆粒料槽，5和7撒料手輥筒，8多彩顆粒料槽，12多彩顆粒撒料手，13耐磨顆粒撒料手。
圖2為撒粒機(jī)的撒料手輥筒的截面圖和撒粒機(jī)的位置圖。圖中6為擋料板，9三輥壓花機(jī)，10為PVC成型模具，11熱風(fēng)式加熱器。
圖3為熱風(fēng)式加熱器的結(jié)構(gòu)圖，圖中12加熱器箱體，13進(jìn)風(fēng)支管，14進(jìn)風(fēng)總管。
圖4為熱風(fēng)式加熱器截面圖，圖中15石英加熱器，16熱風(fēng)噴嘴。
圖5為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種實(shí)施方式為地板革基體以聚氯乙烯樹(shù)脂、塑料增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、二丁酯(DBP)為主要原料，加入適量的穩(wěn)定劑、色劑及填充料CaCO3等輔助原料。無(wú)機(jī)耐磨顆粒為SiC，色澤為黑色、綠色，形狀為片狀，顆粒細(xì)度30目～46目。SiC顆粒表面活化處理用的偶聯(lián)劑為SG-Si900雙氨基硅烷，偶聯(lián)劑的稀釋劑為酒精。
SiC顆粒表面活化處理過(guò)程是，按2∶1的比例用酒精將SG-Si900雙氨基硅烷偶聯(lián)劑稀釋，稀釋后的偶聯(lián)劑用做SiC顆粒表面處理液。SiC顆粒同偶聯(lián)劑稀釋液的比份為100份SiC顆粒，0.5～0.8份偶聯(lián)劑稀釋液。采用混合攪拌法，對(duì)SiC顆粒表面進(jìn)行活化處理。
撒粒機(jī)撒入PVC地板革基體的量為SiC顆粒40～50g/m2，PVC顆粒的量為25～35g/m2，PVC顆粒粒度為8～18目。
加熱器熱風(fēng)溫度175℃～180℃，噴嘴與革面距離20mm～30mm，熱風(fēng)吹到革面的位置，在距中輥和底輥切點(diǎn)10mm。
權(quán)利要求
1.一種聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革是以聚氯乙烯樹(shù)脂、塑料增塑劑為主要原料，以適量的穩(wěn)定劑、色劑及填充料等輔助原料為基體，其特征是在上述PVC地板革的基體上均勻分布有無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒和多彩PVC顆粒，均勻分布的耐磨閃光顆粒和多彩PVC顆粒同PVC地板革基體牢固自然地結(jié)合在一起；無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒是經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理過(guò)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革，其特征是無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒的粒度為30～46目，每平方米PVC表面顆粒含量40～50g，多彩PVC顆粒的粒度為8～18目，每平方米PVC表面顆粒含量25～35g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革，其特征是無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒是SiC，活化處理所用的偶聯(lián)劑是SG-Si900氨基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法是將樹(shù)脂和增塑劑主料同輔助材料配料、擠塑、成型、貼合、壓花、冷卻、卷曲，其特征是在成型和貼合之間，增加撒粒和表面加熱過(guò)程，PVC地板革基體成型后，通過(guò)撒粒機(jī)將表面活化處理的耐磨閃光顆粒和多彩PVC顆粒均勻混合撒在PVC地板革基體表面，經(jīng)表面加熱使PVC地板革表面溫度保持在170℃～180℃，使顆粒牢固自然地同PVC地板革基體結(jié)合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法，其特征是無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒是經(jīng)表面活化處理的，表面活化處理過(guò)程是將偶聯(lián)劑稀釋成處理液，把無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒同處理液混合，采用混合攪拌法，對(duì)無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒表面活化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法，其特征是對(duì)于無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒為SiC時(shí)，偶聯(lián)劑是SG-Si900雙氨基硅烷，用酒精把SG-Si900雙氨基硅烷稀釋成處理液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法，其特征是按2∶1的比例用酒精將SG-Si900雙氨基硅烷稀釋后，同SiC顆粒混合，100份SiC顆粒加入0.5～0.8份SG-Si900雙氨基硅烷稀釋液。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法的撒粒過(guò)程中，所用的裝置為撒粒機(jī)，其特征是由調(diào)速電機(jī)(1)和(2)、減速機(jī)(3)、耐磨顆粒料槽(4)、撒料手輥筒(5)和(7)、擋料板(6)、多彩顆粒料槽(8)、多彩顆粒撒料手(12)、耐磨顆粒撒料手(13)等構(gòu)成，擋料板(6)在耐磨顆粒料槽(4)和多彩顆粒料槽(8)之間，顆粒下落過(guò)程中兩種顆粒充分混合，撒料手輥筒(5)和(7)安在各自的料糟內(nèi)，其上鑲有撒料手，兩輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，相向轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革的制作方法的表面加熱過(guò)程中，所用的裝置為熱風(fēng)式加熱器，其特征是由進(jìn)風(fēng)支管(13)、進(jìn)風(fēng)總管(14)、加熱器箱體(12)、石英加熱管(15)和熱風(fēng)噴嘴(16)構(gòu)成，加熱器箱體(12)內(nèi)裝有石英加熱管(15)，三面封閉，底邊棱留有間隙為熱風(fēng)噴嘴(16)，噴出熱風(fēng)溫度為175℃～180℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱風(fēng)式加熱器，其特征是熱風(fēng)噴嘴(16)與革面的距離為20mm～30mm之間，熱風(fēng)吹到革面的位置在距三輥壓花機(jī)中輥和底輥切點(diǎn)7mm～13mm處。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子聚合物材料，是一種聚氯乙烯耐磨閃光多彩地板革及其制備方法和裝置。本發(fā)明是在以聚氯乙烯PVC樹(shù)脂、塑料增塑劑為主要原料，以適量的穩(wěn)定劑、色劑及填充料等輔助原料的PVC地板革基體上，加入經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理的無(wú)機(jī)耐磨閃光顆粒和多彩PVC顆粒。在現(xiàn)有的PVC地板革生產(chǎn)工藝中的成型和貼合之間，增加撒粒和表面加熱過(guò)程，使顆粒均勻分布在基體表面并牢固結(jié)合在一起。撒粒過(guò)程所用裝置為撒粒機(jī)，表面加熱過(guò)程所用裝置為熱風(fēng)式加熱器。本發(fā)明的地板革同現(xiàn)有地板革相比，表面耐磨性能明顯增強(qiáng)，具有閃光及兩種以上的色澤多彩效果。
文檔編號(hào)C08L23/06GK1434073SQ0210909
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者程紹君, 王正航, 王玉明, 秦長(zhǎng)閣, 孫曉華, 楊立志, 馮敏, 張國(guó)令 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春佳林實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司