專利名稱：：一種木塑復合材料的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種木塑復合材料，特別是涉及一種采用兩步法生產(chǎn)木塑復合材料的制備工藝。
背景技術：
：木塑復合材料可以廣泛應用在包裝、建筑等行業(yè)，與木材相比，還具有容易加工、強度高、防腐、防蟲、防濕、使用壽命長、可以重復使用等優(yōu)點。最近幾年，木塑復合材料的研究已成為國內(nèi)外同行業(yè)研究的熱點。然而現(xiàn)有的木塑產(chǎn)品性能偏低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，緣于在擠出的傳統(tǒng)工藝中，因為木粉成很細纖維狀而且密度很小，在下料的過程中容易架橋，造成下料困難，而且木粉的密度與樹脂的密度相差很大，所以也會造成下料過程中物料的分離，直接影響加工性能，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。木塑復合材料的加工過程分為兩步法和一步法，其中兩步法包括造粒和成型，造粒是先把木粉和塑料樹脂，填料，加工助劑等混合均勻，然后在擠出造粒機設備上造粒，造粒好的材料再經(jīng)過擠出成型得到所需的產(chǎn)品。而一步法是直接把混合好的物料在擠出設備中經(jīng)過熔融分散，直接成型。中國專利"一種木塑復合材料及其制備方法"(申請?zhí)枮?2160123.2)是采用一步法的制備工藝，涉及由木質(zhì)纖維改性塑料而得的復合材料，其是將木質(zhì)纖維、回收塑料以及樹脂相容劑等組分通過塑料加工中通用的熔融共混方法而制備。該專利由于木質(zhì)纖維的粒度較小，而導致缺陷是下料困難，加工穩(wěn)定型差，產(chǎn)量4支^f氐。中國專利"一種改性木塑復合材料其用途及其制造方法"(申請?zhí)枮?214432.5)是釆用兩步法的制備工藝，將木粉烘干后加入接枝劑混合為改性木粉，后與PVC、PP、PE的塑料組分及一些助劑加入高速混合機中高速混合，采用連續(xù)擠出工藝，利用各種斷面形狀的膜具，擠出生產(chǎn)各種高性能復合材料。該專利存在的缺陷是產(chǎn)品經(jīng)過兩次加工成型，包括造粒，成型，不僅在造粒的過程中存在下料困難，穩(wěn)定性差，產(chǎn)量低的問題，而且某些助劑在第一次加工中就已經(jīng)分解完，因此在后一步加工中實效。不管兩步法還是一步法都存在把粉狀的物料(木粉，竹粉，稻糠殼等)和粒狀的樹脂顆粒(PP,PE等)混合均勻的過程，存在共同從設備的下料處進料的問題，因此也都存在混料不均勻，進料不均勻，進料速度慢，架橋，影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的問題。目前大多數(shù)的廠家在此問題上都是采用強制加料的設備，在加料處采用彈簧壓制進料或者螺桿壓制進料，但也不能很好的解決這個問題。同時增加了設備投資。有鑒于上述現(xiàn)有的木塑復合材料制備工藝存在的缺陷，本設計人基于從事此類產(chǎn)品工藝制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型的木塑復合材料的制備方法，能夠改進一般現(xiàn)有的木塑復合材料制備工藝，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)過反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的木塑復合材料制備工藝中存在的缺陷，而提供一種新型的木塑復合材料的制備方法，所要解決的技術問題是使其可解決因木粉的堆積密度低，在擠出過程中下料困難，而造成的產(chǎn)量低，分散不均勻的問題。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種木塑復合材料的制備方法，采用如下的工藝步驟1)將木粉50~100重量份，填料40200重量份在高速混合器中混合均勻，加入處理劑120重量份，于80120。C下混合處理10-20分鐘；2)將上述混合后的物料中加入助劑1020重量份，再混合36分鐘，使之分散均勻；3)將上述2)的混合好的物料傳送入沸騰干燥器中千燥使之含水量降低到3%以下，然后進入環(huán)模制粒機中制粒，得到壓制的粉料顆粒；4)在上述粉料顆粒中，按重量比1:1~1:2的比例加入樹脂顆粒與之混合均勻，得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，得到所需產(chǎn)品。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可以可采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的木粉是木材碎屑、農(nóng)作物秸稈粉、玉米淀粉、棉花果殼粉、竹粉中的一種或一種以上的混合物。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的填料是碳酸鈣、滑石粉，云母粉，高嶺土中的一種或一種以上的混合物。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的處理劑是乙烯-乙酸乙烯共聚物，鈦酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑，馬來酸酐，鋁鋯偶聯(lián)劑中的一種或一種以上的混合物。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的助劑是抗氧劑1010,ACR，高分子臘，硬脂酸鈞，硬脂酸鋅中的一種或一種以上的混合物。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的環(huán)模制粒機的孔徑控制在35mm,切料長度控制在3~5mm。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的粉料顆粒的粒徑控制在3~5mm,長度4空制在5mm以內(nèi)。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的樹脂顆粒包括PVC，PE,PP,ABS，PS或PA等熱塑性樹脂。前述的木塑復合材料的制備方法，其中所述的樹脂顆粒的粒度為2~12mm。借由上述技術方案，本發(fā)明一種木塑復合材料的制備方法至少具有下列優(yōu)點1)由于本發(fā)明采用新型兩步法的制備工藝，第一步是先將木粉改性后壓制成顆粒，使得在后一步的將木粉與樹脂混合的過程中，物料的進料速度均勻，不會使物料產(chǎn)生分層，物料的進料速度可以提高20%以上，且物料進料不會產(chǎn)生架橋造成的生產(chǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象；2)因第一步將改性木粉造粒時采用干燥工藝，可以排除水份對加工的影響；另外，采用環(huán)模制粒機對第一步經(jīng)改性的木粉進行造粒，使得制出的粉料顆粒的粒徑控制在35mm,長度控制在5mm以內(nèi)，可使第二步粉料顆粒與樹脂的混合過程中，出料速度均勻；從而改善了加工性能，得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品的產(chǎn)量提高20%以上。綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，其不論在產(chǎn)品或制備工藝上皆有較大的改進，在技術上有顯著的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的木塑復合材料的制備方法具有增進的突出功效，從而更加適于實用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手^a，而可依照_說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的木塑復合材料的制備方法其具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后，本發(fā)明的重量份與千克對應。實施例1:將農(nóng)作物秸稈粉50kg,碳酸鈞100kg在高速混合器中混合均勻，加入EVA、丙烯酸，丙烯酸酯的聚合物三者的混合物lkg，混合處理10分鐘，混合溫度為ll(TC。在改性木粉中再加入粉煤灰和/或工業(yè)礦渣15kg,再混合5分鐘左右，使之分散均勻。將混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3%以下，然后進入立式環(huán)模制粒機中進行制粒，環(huán)模制粒機的孔徑控制在3mm,切料長度控制在3mm,得到壓制的粉料顆粒。按重量比1:1的比例加入粒徑為2mm的PVC顆粒與粉料顆?；旌暇鶆?。然后在TE-66的雙螺桿擠出機擠出成型，各段溫度分別為140°C，150°C，160°C,165°C,170°C,得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的線速度與直接粉料下料相比提高了20%。由上述實施例1制得的的木塑產(chǎn)品與對比例(國外同類產(chǎn)品，EVERGREENDECK)性能技術指標數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例2:將竹粉100kg,滑石粉200kg在高速混合器中混合均勻，加入處理劑鈦酸酯偶聯(lián)劑20kg，混合處理20分鐘，混合溫度為ll(TC。在改性木粉中再加入抗氧劑1010,氧化石蠟，ACR等其它助劑18kg，再混合3分鐘左右，使之分散均勻。將混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3%以下，然后進入立式環(huán)模制粒機機中進行制粒，環(huán)模制粒機的孔徑控制在4mm，切料長度控制在4mm,得到壓制的粉料顆粒。按重量比1:2的比例加入粒徑為8mm的PE樹脂顆粒與粉料顆?；旌暇鶆?。得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，然后在TE-66的雙螺桿擠出機擠出成型，各段溫度分別為130°C,140°C，145°C，150°C,155°C,得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的線速度與直接粉料下料相比提高了30%。由上述實施例2制得的的木塑產(chǎn)品與對比例(國外同類產(chǎn)品，EVERGREENDECK)性能技術指標數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3:將木材碎屑70kg,云母粉100kg在高速混合器中混合均勻，加入鋁酸酯偶聯(lián)劑10kg，混合處理15分鐘，混合溫度為110°C。在改性木粉中再加入高分子蠟，ACR,CPE等其它助劑12kg,再混合6分鐘左右，使之分散均勻。將混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3%以下，然后進入立式環(huán)模制粒機中進行制粒，環(huán)模制粒機的孔徑控制在5mm，切料長度控制在5mm。得到壓制的粉料顆粒，按重量比1:1.5的比例加入粒徑為12mm的PP顆粒與粉料顆?；旌暇鶆?。得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，然后在TE-66的雙螺桿擠出機擠出成型，各段溫度分別為135°C，140°C,145°C，150°C，155°C，得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的線速度與直接粉料下料相比提高了25%,提高了產(chǎn)量。由上述實施例3制得的的木塑產(chǎn)品與對比例(國外同類產(chǎn)品，EVERGREENDECK)性能技術指標數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(Bl級)實施例4:將農(nóng)作物秸稈粉80kg,高嶺土150kg在高速混合器中混合均勻，加入馬來酸酐15kg,混合處理12分鐘，混合溫度為100°C。在改性木粉中再加入硬脂酸鈣，硬脂酸鋅等18kg，再混合5分鐘左右，使之分散均勻。將混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3%以下，然后進入立式環(huán)模制粒機中進行制粒，環(huán)模制粒機的孔徑控制在5mm，切料長度控制在5mm。得到壓制的粉料顆粒，按重量比1:1.5的比例加入粒徑為8mm的ABS顆粒與之混合均勻。得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，然后在TE-66的雙螺桿擠出機擠出成型，各段溫度分別為140°C,145°C,150°C,155°C,160°C,得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的線速度與直接粉料下料相比提高了28%，提高了產(chǎn)量。由上述實施例4制得的的木塑產(chǎn)品與對比例(國外同類產(chǎn)品，EVERGREENDECK)性能技術指標數(shù)據(jù)如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>實施例5:將玉米淀粉與棉花果殼粉的混合物90kg,碳酸鈣與滑石粉的混合物70kg在高速混合器中混合均勻，加入鋁鋯偶聯(lián)劑8kg,混合處理18分鐘，混合溫度為120°C。在改性木粉中再加入硬脂酸鋅20kg，再混合4分鐘左右，使之分散均勾。將混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3%以下，然后進入立式環(huán)模制粒機中進行制粒，環(huán)模制粒機的孔徑控制在5mm,切料長度控制在5mm。得到壓制的粉料顆粒，按重量比1:1.5的比例加入粒徑為6mm的PS或PA顆粒與之混合均勻。得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，然后在TE-66的雙螺桿擠出機擠出成型，各段溫度分別為140°C,145。C，155°C,165°C，175°C,得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的線速度與直接粉料下料相比提高了22%，提高了產(chǎn)量。由上述實施例5制得的的木塑產(chǎn)品與對比例(國外同類產(chǎn)品，EVERGREENDECK)性能技術指標數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明提供了一種先將木粉造粒，然后與粒狀的樹脂顆粒進行共混進料的工藝，既解決了進料的均勻性，也可以把粉料進行預干燥處理。把粉料的含水量降低到3%以下。同時進料速度可以提高20%以上，同時提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量。木粉與其它填充料的改性處理過程，在此過程中改變了原來只對木粉(或其它木纖維)處理的過程，使得纖維填料和無機填料都得到徹底的改性處理，增加與樹脂的相容性。以上所述，^義是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。'權利要求1、一種木塑復合材料的制備方法，其特征在于，采用如下的工藝步驟1)將木粉50～100重量份，填料40～200重量份在高速混合器中混合均勻，加入處理劑1～20重量份，于80～120℃下混合處理10～20分鐘；2)將上述混合后的物料中加入助劑10～20重量份，再混合3～6分鐘，使之分散均勻；3)將上述2)的混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3％以下，然后進入環(huán)模制粒機中制粒，得到壓制的粉料顆粒；4)在上述粉料顆粒中，按重量比1∶1～1∶2的比例加入樹脂顆粒與之混合均勻，得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，得到所需產(chǎn)品。2、根據(jù)權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述的木粉是木材碎屑、農(nóng)作物秸稈粉、玉米淀粉、棉花果殼粉、竹粉中的一種或一種以上的混合物。3、根據(jù)權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述的填料是碳酸鈣、滑石粉，云母粉，高嶺土中的一種或一種以上的混合物。4、根據(jù)權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述的處理劑是乙烯-乙酸乙烯共聚物，鈦酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑，馬來酸酐，鋁鋯偶聯(lián)劑中的一種或一種以上的混合物。5、根據(jù)權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述的助劑是抗氧劑1010，ACR,高分子臘，硬脂酸鈣，硬脂酸鋅中的一種或一種以上的混合物。6、根據(jù)權利要求l所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于，所述環(huán)模制粒機的孔徑控制在3~5mm，切料長度控制在3~5mm。7、根據(jù)權利要求l所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于，所述粉料顆粒的粒徑控制在3~5mm，長度控制在5mm以內(nèi)。8、根據(jù)權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述樹脂顆粒包括PVC，PE,PP,ABS，PS，PA等熱塑性樹脂。9、根據(jù)權利要求1或8所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于所述樹脂顆粒的粒徑為212mm。全文摘要本發(fā)明是關于一種木塑復合材料的制備方法，采用如下的工藝步驟1)將木粉50～100重量份，填料40～200重量份在高速混合器中混合均勻，加入處理劑1～20重量份，于80～120℃下混合處理10～20分鐘；2)將上述混合后的物料中加入助劑10～20重量份，再混合3～6分鐘，使之分散均勻；3)將上述2)的混合好的物料傳送入沸騰干燥器中干燥使之含水量降低到3％以下，然后進入環(huán)模制粒機中制粒，得到壓制的粉料顆粒；4)在上述粉料顆粒中，按重量比1∶1～1∶2的比例加入樹脂顆粒與之混合均勻，得到的物料進入擠出設備拉制產(chǎn)品成型，得到所需產(chǎn)品。本發(fā)明提供了一種將木粉先壓制成顆粒，然后與塑料顆粒進行混合，再進行擠出加工的工藝，不但解決了下料困難的問題，而且提高了接近1倍的產(chǎn)量，擴大了產(chǎn)能。文檔編號C08L23/00GK101294001SQ20071009798公開日2008年10月29日申請日期2007年4月25日優(yōu)先權日2007年4月25日發(fā)明者劉雪寧,梁偉東,陳元文,黎新強申請人:中山市森朗環(huán)保裝飾建材有限公司