專利名稱：：使用再利用毯廢料的木材-塑料復(fù)合材料及其生產(chǎn)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于制造擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及用于制造木材或天然纖維-塑料的擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)，其采用再利用毯廢料作為復(fù)合材料的成分。
背景技術(shù)：
：在過(guò)去的25年中，一種新型材料已經(jīng)進(jìn)入塑料產(chǎn)品的市場(chǎng)中。通常稱為木塑料復(fù)合材料(WPC)或塑料合成材料(PC)的新型材料已經(jīng)被允許進(jìn)入建筑產(chǎn)品市場(chǎng)，例如用于戶外鋪板和圍欄、墻板、屋頂以及各種其它產(chǎn)品。木塑料復(fù)合材料的市場(chǎng)被擴(kuò)大，并且WPC目前除了被用在建筑產(chǎn)品以外，還被用在車輛產(chǎn)品中。木塑料復(fù)合材料是木材或其它天然纖維與熱塑材料混合成的產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以通過(guò)傳統(tǒng)的塑料工藝(諸如擠壓或熱壓鑄成型)來(lái)生產(chǎn)。例如，采用類似于傳統(tǒng)的塑料工藝的擠壓工藝生產(chǎn)許多建筑產(chǎn)品。在擠壓工藝之前或者在擠壓工藝的過(guò)程中，將木材和塑料材料混合。在建筑產(chǎn)品市場(chǎng)中，木塑料復(fù)合材料通常與木材競(jìng)爭(zhēng)。這種共享市場(chǎng)要求WPC要像天然木材一樣執(zhí)行盡可能多的不同應(yīng)用。目前的WPC材料最常見(jiàn)的是木材或天然纖維與聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯(PVC)的復(fù)合材料。然而，目前市售的WPC存在某些缺陷。例如，如果復(fù)合材料中塑料與木材的比率太高或太低，成品可能不會(huì)具有理想的視覺(jué)外觀或結(jié)構(gòu)性能特性。這樣的產(chǎn)品在市場(chǎng)上不受歡迎。此外，由于所使用的熱塑材料成本較高，WPC的生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明特征在于使用再利用毯廢料，該毯廢料含有聚酰胺(尼龍)、聚酯、聚丙烯和在制毯時(shí)使用的其它材料?？梢栽诓粫?huì)對(duì)擠壓產(chǎn)品的物理特性帶來(lái)有害影響的情況下完成再利用毯廢料的添加。此外，加入再利用毯廢料允許與傳統(tǒng)木材-塑料復(fù)合材料相同的擠壓處理和擠壓機(jī)下游的處理。下游的處理包括涂刷、模塑、切割和壓花。結(jié)合了再利用毯廢料的木材-塑料復(fù)合材料也可以發(fā)泡并與包覆一起被擠壓。此外，再利用毯廢料的使用減少了與制造相關(guān)的材料成本，并且有助于改善毯廢料的環(huán)境影響，否則其很可能成為廢渣填埋。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及到一種適合用作建筑材料的擠壓復(fù)合材料，復(fù)合材料包括原料聚合物、未分離處理過(guò)的毯廢料以及充填材料，其中，原料聚合物、未分離處理過(guò)的毯廢料以及充填材料形成基本上均勻的混合物。在以上方面的實(shí)施例中，擠壓復(fù)合材料包括發(fā)泡劑。在另一個(gè)實(shí)施例中，原料聚合物可以從聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)以及其組合中選取。在另一個(gè)實(shí)施例中，未分離處理過(guò)的毯廢料包括從羊毛、尼龍、聚酯、聚丙烯、黃麻、劍麻以及其組合中選取的材料。在另一個(gè)實(shí)施例中，充填材料可以從木片、木屑、木頭薄片、鋸末、亞麻、黃麻、大麻、洋麻、稻殼、馬尼拉麻以及其組合中選取。一些實(shí)施例中包括添加劑，其可以從著色劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、兼容劑、偶聯(lián)劑、防霉劑以及其組合中選取。在以上方面的實(shí)施例中，擠壓復(fù)合材料包括占重量約1%到約60%的處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合材料包括占重量約10%到約40%的處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合材料包括占重量約15%到約25%的處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合材料的原料聚合物與充填材料的比率為約40:60到約60:40。在一些實(shí)施例中比率為約45:55。在以上方面的實(shí)施例中，未分離處理過(guò)的毯廢料至少包括工業(yè)毯廢料和消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料中的一者。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入水中測(cè)試后，復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約7.0%。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入開(kāi)水中測(cè)試后，復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約10.0%。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入水中測(cè)試后，復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約15.0%。在一些實(shí)施例中，根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入開(kāi)水中測(cè)試后，復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約17.0%。在以上方面的實(shí)施例中，未分離處理過(guò)的毯廢料至少包括粒化的毯廢料和粉末化的毯廢料中的一者。在另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合材料包括包覆。在另一個(gè)實(shí)施例中，包覆可以從丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯化合物以及熱塑材料中選取。在一些實(shí)施例中，包覆的厚度為約0.002英寸到約0.04英寸，或厚度為約0.01英寸。在另一個(gè)實(shí)施例中，原料聚合物是未分離處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)適合用作建筑材料的擠壓復(fù)合材料方法，所述方法包括以下步驟提供原料聚合物；提供未分離處理過(guò)的毯廢料；提供充填材料，其中，充填材料是除了未分離處理過(guò)的毯廢料以外的任意充填材料；混合并加熱原料聚合物、未分離處理過(guò)的毯廢料以及充填材料，以產(chǎn)生含有基本上均勻的混合液體的混合物；并且擠壓混合物以產(chǎn)生用作建筑材料的擠壓輪廓。在以上方面的實(shí)施例中，方法還包括提供發(fā)泡劑的步驟。在別一個(gè)實(shí)施例中，方法包括在擠壓步驟中在混合物中形成空洞的步驟。在另一個(gè)實(shí)施例中，擠壓混合物膨脹到空洞中，同時(shí)保持預(yù)定的擠壓輪廓基本上恒定。在另一個(gè)實(shí)施例中，方法包括使擠壓輪廓通過(guò)校準(zhǔn)器的步驟。在一些實(shí)施例中，通過(guò)的步驟至少控制擠壓輪廓的溫度和環(huán)境壓差中的一者，以獲得預(yù)定的發(fā)泡復(fù)合材料輪廓。在以上方面的實(shí)施例中，發(fā)泡劑至少包括放熱發(fā)泡劑和吸熱發(fā)泡劑中的一者。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)泡劑包括放熱發(fā)泡劑和吸熱發(fā)泡劑兩者。在另一個(gè)實(shí)施例中，原料聚合物在第一區(qū)域被引入擠壓機(jī)，并且發(fā)泡劑在第二區(qū)域被引入擠壓機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施例中，原料聚合物和發(fā)泡劑在第一區(qū)域被引入擠壓機(jī)。在一些實(shí)施例中，方法包括通過(guò)模將混合物和包覆共同擠壓到可擠壓混合物的至少一部分上以形成擠壓輪廓的步驟。在以上方面的實(shí)施例中，方法包括將發(fā)泡劑引入擠壓機(jī)的步驟。在另一個(gè)實(shí)施例中，方法包括準(zhǔn)備未分離處理過(guò)的毯廢料的步驟。在另一個(gè)實(shí)施例中，準(zhǔn)備的步驟包括以下子步驟提供包含織物和墊面的毯廢料；切碎毯廢料；將污染物從織物和墊面分離；并且?；椢锖蛪|面以形成未分離處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)實(shí)施例中，方法包括粉末化未分離處理過(guò)的毯廢料的步驟。在一些實(shí)施例中，擠壓機(jī)包括兩個(gè)螺桿。在以上方面的實(shí)施例中，原料聚合物至少在處理過(guò)的毯廢料和充填材料中的一者的上游被引入擠壓機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施例中，原料聚合物和未分離處理過(guò)的毯廢料在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施例中，充填材料和未分離處理過(guò)的毯廢料在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施例中，充填材料和添加劑在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。在另一些實(shí)施例中，原料聚合物包含未分離處理過(guò)的毯廢料。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及根據(jù)上述的方法生產(chǎn)的適合用作建筑材料的復(fù)合材料。參照附圖，根據(jù)以下對(duì)不同實(shí)施例的描述，可以更完整地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)以及發(fā)明本身。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例加工的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的立體圖2是用于形成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)的立體圖3是用于形成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)的截面示意說(shuō)明；圖4是用于形成根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)中使用的同向雙螺桿擠壓機(jī)的端視圖5是用于形成根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)中使用的Y塊適配器和擠壓模組件的透視圖6是用于再利用在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料中使用的毯的系統(tǒng)的示意圖7是用于形成根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)的立體圖；以及圖8是用于形成根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的纖維-塑料擠壓復(fù)合材料的系統(tǒng)中使用的同向雙螺桿擠壓機(jī)的端視圖。具體實(shí)施例方式該新型系統(tǒng)和方法可用于處理并組合具有纖維聚合物復(fù)合材料的混合物的再利用毯廢料，從而以較低的成本形成具有同等性質(zhì)的木塑料復(fù)合材料。圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)所形成的含有再利用毯廢料的被擠壓的木塑料復(fù)合材料10。被擠壓的復(fù)合材料10—般包括一定尺寸的復(fù)合材料體12，其由包括一種或多種的原料聚合物和天然纖維的混合物形成。原料聚合物可以包括聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、聚丙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚氯乙烯(PVC)等材料，以及它們的組合。然而，在某些實(shí)施例中，原料聚合物完全被未分離處理過(guò)的毯廢料取代，這將在下文更詳細(xì)地描述。天然纖維或充填材料有助于使被擠壓的復(fù)合材料10具有天然木材產(chǎn)品的外觀和質(zhì)感。如木材纖維等的天然纖維的種類包括木片、木屑、木頭薄片、鋸末、亞麻、黃麻、馬尼拉麻、大麻、洋麻、稻殼等材料，以及它們的組復(fù)合材料10還包括未分離處理過(guò)的毯廢料，其可以在纖維聚合物混合物內(nèi)被混合或分散，產(chǎn)生具有等效物理特性的WPC。再利用毯廢料可以由工業(yè)或消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料被加工成顆粒狀的或粉末狀。按照所使用的毯的成分，再利用毯廢料可以包括羊毛、尼龍、聚酯、聚丙烯、黃麻、劍麻等材料，以及它們的組合。至少部分由于以下將詳細(xì)描述的處理控制，再利用毯廢料被分散和分布遍及于被擠壓的混合物中。此外，復(fù)合材料10可以包括添加劑，如著色劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、防霉劑、兼容劑、偶聯(lián)劑、其它材料，以及它們的組合。復(fù)合材料還可以包括化學(xué)發(fā)泡劑，并可以被包覆(capstock)。成分(即，充填物、原料聚合物、再利用毯廢料、添加劑等)的相對(duì)的量可以針對(duì)特定用途按照意愿來(lái)改變。將在以下詳細(xì)描述不同的成分的量、成分的比率以及成品復(fù)合材料的性質(zhì)。除非另有注釋，當(dāng)描述一個(gè)特定的應(yīng)用、處理或?qū)嵤├龝r(shí)，一種材料的使用不會(huì)將所述的應(yīng)用、過(guò)程或?qū)嵤├拗茷樗鶚?biāo)識(shí)的具體的材料。材料根據(jù)這里所描述的教導(dǎo)可以被互換地使用。此外，如這里所描述的，術(shù)語(yǔ)再利用毯廢料、毯廢料、處理過(guò)的毯廢料、木塑料復(fù)合材料(WPC)或塑料合成材料(PC)以及它們的變化被互換地使用，以描述未分離處理過(guò)的毯廢料及由其制成的產(chǎn)品。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于形成塑料復(fù)合材料擠壓件的系統(tǒng)。如圖2和3所示，擠壓系統(tǒng)100至少包括四個(gè)主要的設(shè)備，四個(gè)設(shè)備包括供應(yīng)設(shè)備或主給料器150，其分配原料聚合物(例如，粉末狀與/或顆粒狀的形式)；同向雙螺桿擠壓機(jī)102，其用于接收原料聚合物；第二側(cè)給料器160，其將添加的材料(例如，如木材或天然纖維的充填材料、如著色劑的添加劑等)分配到擠壓機(jī)102中以與原料聚合物混合；以及擠壓模140，用于形成具有預(yù)定輪廓的復(fù)合材料擠壓件。在圖2所示的擠壓系統(tǒng)100中，擠壓機(jī)102包括擠壓圓筒120和一對(duì)同向旋轉(zhuǎn)擠壓螺桿IIO、112。擠壓圓筒120限定了將材料(例如，原料聚合物、充填材料、添加劑等)混合并傳送的內(nèi)腔122(圖4)。擠壓圓筒120形成為包括多個(gè)分離的圓筒段128的組件。圓筒段128被串聯(lián)設(shè)置，并且一起形成內(nèi)腔122，其用作供應(yīng)設(shè)備150和擠壓模140之間的流動(dòng)路徑(即，用于運(yùn)送各種材料)。擠壓螺桿110、112的每個(gè)包括被封閉在內(nèi)腔122內(nèi)并從上游給料區(qū)域130延伸到擠壓模140的多個(gè)分離的螺桿段116。螺桿段116可拆除、可更換，并且可以互換，并可以被設(shè)置為用來(lái)實(shí)現(xiàn)所期望的給料、傳送、捏合(knead)以及混合的工序(參見(jiàn)當(dāng)材料沿著擠壓圓筒120的內(nèi)腔122被傳送通過(guò)擠壓機(jī)時(shí)對(duì)材料執(zhí)行的操作)。擠壓螺桿110、112以平行的關(guān)系設(shè)置，并被構(gòu)成相對(duì)彼此同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。擠壓螺桿110、112的同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將諸如原料聚合物、添加劑等的材料混合，并將這些材料傳送通過(guò)擠壓圓筒120。這些部件(g卩，擠壓圓筒120和擠壓螺桿110、112)的每個(gè)可以由商購(gòu)部件制成。該處理過(guò)程也可以使用一種類似類型的雙螺桿擠壓機(jī)，其中螺桿相對(duì)于彼此以反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。在反向旋轉(zhuǎn)設(shè)置中，螺桿與上述的同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的不同點(diǎn)在于混合和分散沒(méi)有那么強(qiáng)，并且與剪切混合相比更依賴于熱量來(lái)以實(shí)現(xiàn)所有成分的混合。如圖2和3所示，擠壓系統(tǒng)IOO至少包括四個(gè)主要的設(shè)備供應(yīng)設(shè)備150，同向雙螺桿擠壓機(jī)102，第二側(cè)給料器160，以及擠壓模140。供應(yīng)設(shè)備150可以包括一個(gè)和/或一對(duì)螺桿(例如雙螺桿)失重補(bǔ)償計(jì)重給料器，用于固體材料(即，典型地為纖維、粉末與/或顆粒的形式)進(jìn)入擠壓機(jī)102的給料區(qū)域130的吞吐量。可以使用最大給料率在約50磅/小時(shí)至約2000磅/小時(shí)之間的一個(gè)或多個(gè)失重補(bǔ)償給料器。當(dāng)處理剛開(kāi)始時(shí)，給料器還將材料直接傳送到擠壓機(jī)中。仍參照?qǐng)D2和3，雙螺桿擠壓機(jī)102包括(i)擠壓圓筒120;和(ii)一對(duì)同向旋轉(zhuǎn)擠壓螺桿110、112。擠壓圓筒120包括分離的圓筒段128的組件，其形成為大致連續(xù)串聯(lián)連接。當(dāng)與反向旋轉(zhuǎn)擠壓機(jī)相比，這樣的設(shè)置提供了柔性，因?yàn)楠?dú)立的圓筒段128可以被移動(dòng)、拆除，并且/或互換，以提供不同的圓筒結(jié)構(gòu)，例如以允許不同的給料(如入口)、真空或注入位置。此外，分段的圓筒段的結(jié)構(gòu)提供了在進(jìn)入擠壓機(jī)102的多個(gè)入口(如132a所示)之間選擇的柔性。例如，使用一個(gè)以上入口可以獲得在混合物成分、產(chǎn)品特性以及外觀方面更先進(jìn)的擠壓產(chǎn)品。每個(gè)圓筒段128限定圓筒孔，在組裝時(shí)圓筒孔沿?cái)D壓圓筒120的長(zhǎng)度形成大致連續(xù)的內(nèi)腔122(例如從給料區(qū)域130向擠壓模140延伸)。每個(gè)圓筒段128包括電加熱元件(例如加熱套筒(未圖示))，以及用于逆流流體冷卻的冷卻孔(未圖示)，它們一起用于優(yōu)化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和溫度控制。單個(gè)圓筒段128是從以下當(dāng)中選擇開(kāi)口圓筒(例如針對(duì)給料區(qū)域具有入口)、具有插件的開(kāi)口圓筒(用于除氣、計(jì)量或注入?yún)^(qū)域)、封閉圓筒，以及/或用于組合給料(例如，纖維或添加劑的側(cè)給料)和排氣的組合圓筒，其中每個(gè)圓筒的長(zhǎng)度在約4英寸至約20英寸之間。如圖3所示，擠壓圓筒120至少包括兩個(gè)分別用于與主給料器150和第二側(cè)給料器160流體連通的開(kāi)口圓筒段128a、128b。優(yōu)選地，在相鄰的圓筒段128之間的界面處形成大體上防漏的界面。相鄰的圓筒段128例如可以用圖2所示的螺栓結(jié)合凸緣127或C形夾圓筒連接器(未圖示)連接。參照?qǐng)D2，同向旋轉(zhuǎn)擠壓螺桿IIO、112提供了相對(duì)較高效類型的擠壓機(jī)在擠壓材料基質(zhì)中分散和分配材料的能力。如所示，每個(gè)擠壓螺桿110、112包括分段的螺桿布置，其中每個(gè)擠壓螺桿110、112包括被裝配在軸117上的一系列分離的元件(即，螺桿段116)。齒124(見(jiàn)圖4)允許各個(gè)段116固定到軸117。適當(dāng)?shù)穆輻U段可以從Oregon,lebanon的ENTEK制造公司商購(gòu)。各個(gè)螺桿段116的每個(gè)可移動(dòng)、可更換，并且可以選擇具有不同的螺桿輪廓，從而允許可以根據(jù)具體應(yīng)用與/或處理需要而定制的柔性螺桿輪廓設(shè)計(jì)。在各種螺桿段輪廓中，各個(gè)段可以在以下當(dāng)中選取傳送元件、混合元件、捏合元件，以及/或特殊元件?；旌显湍蠛显O(shè)計(jì)為不同的長(zhǎng)度、螺距和螺距方向。捏合塊由彼此間隔相等的具有相同或不同寬度的幾個(gè)子段構(gòu)成?？梢栽O(shè)置捏合、混合、傳送以及其它的段的順序，以控制剪切、熔化，以及能量。此外，該混合處理為再利用毯廢料和其它添加劑提供了均勻的熔化和受控的分散分布。分段的擠壓螺桿110、112允許對(duì)螺桿輪廓的改變，例如，允許改變工藝參數(shù)、不同的物理特性，和/或擠壓產(chǎn)品的表面外觀。通常，螺桿段的總體直徑保持不變，然而，螺紋的形狀(例如升角和螺紋之間的距離)可以變化。螺桿段116可以被設(shè)置為使擠壓機(jī)102的約第一半提供相對(duì)較高的剪切和捏合(即，用于其中含有再利用毯廢料的基體材料的分散性混合)，并且使擠壓機(jī)102的約第二半提供相對(duì)較低的剪切(即，用于復(fù)合材料和著色劑的分配性混合)。這樣的設(shè)置可以用于防止形成復(fù)合材料的聚合部分的一種或多種聚合物和添加劑的過(guò)度混合。在一個(gè)示例實(shí)施例中，擠壓螺桿110、112每個(gè)包括52個(gè)分離的螺桿段116，每個(gè)長(zhǎng)度在約60毫米到約120毫米之間。這種特殊的結(jié)構(gòu)限定了12個(gè)處理區(qū)域Zl-Z12，每個(gè)區(qū)域包括由一個(gè)或多個(gè)分離的螺桿段限定的螺桿輪廓的改變(例如，參見(jiàn)圖4和表A-l)。在該實(shí)施例中，螺桿段116設(shè)置為使開(kāi)始的五個(gè)區(qū)域(Zl-Z5)形成構(gòu)造用于分散性混合(即，相對(duì)較高的捏合和剪切)的第一混合區(qū)域170，并且后七個(gè)區(qū)域(Z6-Z12)形成構(gòu)造用于分配性混合(即，相對(duì)較低的剪切)的第二混合區(qū)域172。在分散性混合中，可以克服顆粒之間的粘著阻力，以達(dá)到較好水平的分散；分散性混合也被稱為強(qiáng)混合。換言之，分散性混合包括混合物中分離顆粒的混合和分解。分配性混合目的在于改善成分的空間分布，且粘著阻力不起作用；其也可以被稱為簡(jiǎn)單或泛混合。分配性混合允許分離的顆粒分開(kāi)并擴(kuò)展到混合物中，且基本上不會(huì)影響顆粒的尺寸和/或形狀(即，不會(huì)分解顆粒)。表A-l標(biāo)識(shí)出本發(fā)明的不同實(shí)施例中采用的擠壓機(jī)處理系統(tǒng)的典型的區(qū)域溫度和其它詳情。每個(gè)區(qū)域的溫度的高低范圍被示出。值得注意的是，所示的范圍可以用于生產(chǎn)含有毯廢料的WPC，也可以用于生產(chǎn)不含毯廢料的WPC。此外，所示的范圍還可以被用于使用未分離處理過(guò)的毯廢料取代原料聚合物來(lái)生產(chǎn)WPC(即，未分離處理過(guò)的毯廢料占成品復(fù)合材料中總塑料成分的100%)。以下將描述根據(jù)表A-l所示的范圍所生產(chǎn)的含有毯廢料的WPC的示例。所描述范圍以外的溫度和其它范圍同樣也可以。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表A-1:包含毯廢料的復(fù)合材料的加工參數(shù)一般，傳送和給料元件(例如，Zl、Z2、Z4、Z6、Z8、Z10和Z12)用來(lái)使材料從第一入口132a朝著擠壓模140通過(guò)擠壓圓筒120。捏合塊(例如，參見(jiàn)Z3和Z6)提供(例如基體材料的)高剪切和分散?；旌显?例如，參見(jiàn)Z7、Z9和Zll)提供相對(duì)較高的顆粒分配(例如較高的纖維材料的分配)。螺紋升角(flightpitch)小于90度的區(qū)域提供對(duì)材料的壓縮。螺紋升角約90度的區(qū)域?qū)Σ牧咸峁┠Σ良訜?，略微有助于?duì)材料的傳送。螺紋升角大于90度的區(qū)域提供相對(duì)較高的傳送。參照?qǐng)D3和4，以及表A-1，區(qū)域ZO為環(huán)境溫度。區(qū)域Z1和Z2被構(gòu)造用于將材料從擠壓機(jī)102的孔頸移開(kāi)，并在將材料引導(dǎo)到區(qū)域Z3之前對(duì)其加熱。更具體地，第一處理區(qū)域Zl被構(gòu)造用于將冷的材料(例如，?；幕w材料的混合物)從環(huán)境溫度下的入口點(diǎn)(例如，主入口132a)移向第二處理區(qū)域Z2。第二處理區(qū)域Z2被構(gòu)造在材料向第三處理區(qū)域Z3的方向移動(dòng)時(shí)升高材料上的壓力。組成第二處理區(qū)域Z2的開(kāi)始的八至二十四段具有約90度的螺紋升角。在這部分，傳送主要通過(guò)從第一處理區(qū)域Zl引入額外的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致了第二處理區(qū)域Z2中壓力增加，從而迫使材料通過(guò)第二處理區(qū)域Z2。處理區(qū)域Z3-Z5限定了高剪切部分。在該部分中，基體材料被徹底地分散到熔化的復(fù)合材料混合物中。區(qū)域Z6標(biāo)志著向分配性混合區(qū)域172的轉(zhuǎn)變。在該區(qū)域中纖維(作為充填物)和一些添加劑被加到熔化的復(fù)合材料混合物中。該區(qū)域中更大的120度的螺旋升角使沿區(qū)域Z6或其附近的傳送提高，即，該區(qū)域較快地傳送材料，從而防止了材料的冷卻。區(qū)域Z7-Z9被構(gòu)造成提供纖維充填材料和熔化的復(fù)合材料混合物的較高分配混合分配。第十處理區(qū)域Z10包括六到十二個(gè)分離的螺旋段。這些段限定了相對(duì)較高壓縮的第一部分Z10a;接著是相對(duì)較低傳送的部分Z10b，其允許材料膨脹，允許濕氣上升到可以蒸發(fā)的外表面；以及相對(duì)較高壓縮的第二部分Z10c。第十一處理區(qū)域Zll是具有比較大的螺旋升角的混合區(qū)域，其提供提高了增大的傳送以及巧妙的混合。第十二處理區(qū)域Z12從相對(duì)較高傳送的第一部分(即，該區(qū)域以相對(duì)較高的流量/給料率移動(dòng)材料，以防止在進(jìn)入模140之前冷卻)過(guò)渡到相對(duì)較高壓縮的第二部分，使壓力在擠壓機(jī)102的末端126附近增大，以使材料受力通過(guò)擠壓模140。還是參照?qǐng)D2和3，一個(gè)或多個(gè)第二側(cè)給料器160被設(shè)置用于將一種或多種添加的材料(例如，充填材料或天然纖維、再利用毪廢料、著色劑，以及/或其它添加劑)分配到擠壓圓筒中，即，用于與原料聚合物混合。第二側(cè)給料器160例如采用單螺桿或雙螺桿結(jié)構(gòu)，使材料通過(guò)第二側(cè)入口132b移動(dòng)到擠壓機(jī)102中。如圖3所示，第二側(cè)給料器160可以包括一個(gè)或多個(gè)用于分配纖維和再利用毯廢料的失重補(bǔ)償計(jì)重給料器166;以及如容量式螺旋給料器的多給料器陣列162，用于將多種著色劑(或其它添加劑)分配到擠壓機(jī)中。從而，兩種、三種、四種或更多種添加劑可以被從各倉(cāng)斗164添加到擠壓處理中。第二側(cè)給料器160可以被設(shè)置在主給料器150(這里原料聚合物被引入)和第一混合區(qū)域170下游的位置，從而充填材料、再利用毯廢料和添加劑被分配到擠壓機(jī)102中，以在第二混合區(qū)域172(相對(duì)較低捏合和剪切)中與原料聚合物混合。在共用區(qū)域引入充填材料、未分離處理過(guò)的毯廢料和添加劑可以呈現(xiàn)特別的優(yōu)勢(shì)。例如，擠壓螺桿110、U2對(duì)纖維和添加劑的下游剪切和捏合作用小于對(duì)基體材料的上游的作用，從而提供了徹底混合的復(fù)合材料(即，包括原料聚合物、再利用毯廢料和充填材料)。抑或/此外，再利用毯廢料可以在主給料器150、主給料器150與第二側(cè)給料器160之間，或第二側(cè)給料器160的下游被引入。抑或，在未分離處理過(guò)的毯廢料取代了更大量的原料聚合物(即，占到原料聚合物的約100%)的復(fù)合材料的實(shí)施例中，毯廢料可以在主給料器150中引入。如圖5所示，系統(tǒng)可以包括Y塊適配器200，其被設(shè)置在擠壓機(jī)102的末端126處。Y塊適配器200包括兩個(gè)適配器部分202、204，其被分成大致被位置Tl、T2、T3限制的三個(gè)溫度區(qū)域。加熱由加熱套筒(未圖示)執(zhí)行。Y塊適配器200限定了流動(dòng)通路206，其將來(lái)自擠壓圓筒120的內(nèi)腔122的流動(dòng)分為兩個(gè)分離的流動(dòng)路徑208、209。系統(tǒng)100還包括被設(shè)置在適配器200的末端210的擠壓模140。擠壓模140可以限定一對(duì)擠壓通道142a、142b，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)流動(dòng)路徑208、209中相應(yīng)的一個(gè)，以串列形成一對(duì)擠壓的產(chǎn)品(即，擠壓物)，每個(gè)擠壓產(chǎn)品具有預(yù)定的形狀(即，對(duì)應(yīng)于擠壓通道142a、142b的形狀)。每個(gè)擠壓通道142a、142b包括三個(gè)(或更多的)分離的部分L1-L3和R1-R3，Ll-L3對(duì)應(yīng)于142a，并且Rl-R3對(duì)應(yīng)于142b。這些分離的部分Ll-L3、Rl-R3沿?cái)D壓通道142a、142b平滑地過(guò)渡流動(dòng)路徑208、209的幾何形狀，以防止引入氣泡、產(chǎn)生高壓區(qū)域等。Ll-L3和Rl-R3每個(gè)包括分離的溫度區(qū)域并采用獨(dú)立的加熱器來(lái)加熱。再參照?qǐng)D3，原料混合物190包括原料聚合物(在一個(gè)實(shí)施例中，聚乙烯混合物例如包括高密度聚乙烯(HDPE)、再利用HDPE，和/或經(jīng)過(guò)再加工的HDPE)、再利用毯廢料，以及其它添加劑(例如，原料著色劑、中間處理潤(rùn)滑劑、阻燃劑等)，這些通常形為固體顆粒狀，例如粉末和/或顆粒。在一個(gè)實(shí)施例中，原料混合物190以約400磅/小時(shí)到約2000磅/小時(shí)之間的總給料率，從供應(yīng)設(shè)備150分配到擠壓機(jī)102的給料區(qū)域130。當(dāng)使用反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機(jī)時(shí)，其它適當(dāng)?shù)脑暇酆衔锇ň垡蚁?、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和PVC。原料混合物190被電加熱元件加熱，并且當(dāng)用擠壓螺桿110、112將其從給料區(qū)域130向擠壓模140以在約400磅/小時(shí)到約2000磅/小時(shí)之間的給料率被傳送通過(guò)擠壓圓筒120時(shí)被分散(g卩，聚合物顆粒和添加劑顆粒被混合并被分解)。如上所述，擠壓螺桿110、112限定了十二個(gè)分離的處理區(qū)域Zl-Z12，其中前六個(gè)處理區(qū)域Z1-Z6形成第一混合區(qū)域170(相對(duì)較高的捏合和剪切)，并且后六個(gè)處理區(qū)域Z7-Z12形成用于相對(duì)較低的剪切和混合的第二混合區(qū)域172。本發(fā)明的各實(shí)施例中使用的高溫值和低溫值在表A-1中示出，然而也可預(yù)期比所示的更高的或更低的溫度。如表A-l所示，原料混合物190沿著前四個(gè)處理區(qū)域(即，Zl-Z4)被傳送時(shí)，從約為60°C(區(qū)域ZO處的環(huán)境溫度)的溫度被加熱到約24(TC，并且在離開(kāi)第一混合區(qū)域170之前逐漸冷卻，從而形成徹底地混合的熔融塑料材料。在處理中的這一步，熔化的材料是原料聚合物(即高密度聚乙烯)、再利用毯廢，以及添加劑的復(fù)合材料。其它的材料，如充填材料(木材或天然纖維)和著色劑被添加以達(dá)到理想的物理特性和表面效果。木材或天然纖維使得到的WPC具有理想的硬度、剛度、外觀或商業(yè)成功替代產(chǎn)品所需的其它的特性。著色劑用于外觀效果。再參照?qǐng)D3，多種天然纖維192(如木材纖維、大麻、洋麻纖維、馬尼拉麻、黃麻、亞麻和稻殼)以及一種或多種添加劑通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第二側(cè)給料器160被計(jì)量進(jìn)入擠壓機(jī)102，以與熔化的復(fù)合材料混合。天然纖維192和添加劑194在靠近第六處理區(qū)域Z6的區(qū)域中被引入擠壓機(jī)102。熔化的材料190被傳送通過(guò)第二(相對(duì)較低的剪切)混合區(qū)域172時(shí)，天然纖維192和添加劑虔色劑194然后與熔化的材料190混合。烙化的復(fù)合材料沿著第十處理區(qū)域Z10附近被傳送時(shí)，其先在約29in-Hg的真空下被壓縮；然后材料被允許膨脹，允許使?jié)駳馍叩酵獗砻孢M(jìn)行蒸發(fā)；材料繼而在約25至29in-Hg的真空下被再次壓縮。當(dāng)材料向擠壓模被傳送時(shí)，該過(guò)渡區(qū)域Z10除去濕氣。如上面所詳述選取螺桿段116，以提供纖維192在復(fù)合材料190中的較高分配，同時(shí)防止著色劑194與復(fù)合材料的過(guò)度混合。在該實(shí)施例中，天然纖維192以約400磅/小時(shí)到約2000磅/小時(shí)的速率被計(jì)量進(jìn)入擠壓機(jī)102。這里被引入到擠壓機(jī)中的添加劑的量通常非常小，范圍在5磅/小時(shí)到約50磅/小時(shí)。例外的是坯體(molder)與/或刀具切邊(cuttertrim)，其能以約50磅/小時(shí)到約300磅/小時(shí)的速率被添加；以及再利用毯廢料，其能以約50磅/小時(shí)到約500磅/小時(shí)的速率被添加。除了在第二側(cè)給料器160處添加添加劑，如果需要，可以在此處添加未分離處理過(guò)的毯廢料。通過(guò)可編程邏輯控制器180來(lái)控制所有用于主入口和用于第二入口的給料器?？刂泼糠N材料添加的量，以允許以具體量使用具體材料的最佳制劑控制。這些給料器的控制從而控制擠壓的復(fù)合材料產(chǎn)品的物理特性。當(dāng)復(fù)合材料沿著第二混區(qū)域172向擠壓模140被傳送時(shí)，復(fù)合材料從離開(kāi)第一混合區(qū)域170時(shí)的溫度被逐漸冷卻到約17(TC至約18(TC的溫度。該冷卻允許纖維192與熔化的復(fù)合材料190混合，而不會(huì)被處理溫度所破壞。材料從區(qū)域Z11被傳送到區(qū)域Z12時(shí)，材料被壓縮，從而允許壓力升高，例如，在擠壓機(jī)出口處在約50bar到約90bar之間，用來(lái)使材料受力通過(guò)模。在一個(gè)實(shí)施例中，適配器和熔化泵位于擠壓系統(tǒng)100的末端126。熔化泵校平系統(tǒng)100內(nèi)的壓力并增大擠壓的材料的速度。表A-l還標(biāo)出熔化泵處的材料的溫度和壓力的范圍。復(fù)合材料然后被給料到Y(jié)塊適配器(如果存在)，在那里被加熱到約155。C的溫度并被分成兩個(gè)獨(dú)立的流動(dòng)，受力通過(guò)擠壓模140的相應(yīng)的擠壓出口142a、142b以形成一對(duì)擠壓復(fù)合材料部件。以上所提到的未分離處理過(guò)的毯廢料、再利用毯廢料或別的毯廢料指的是對(duì)工業(yè)毯廢料和消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料中的一者或兩者處理后得到的材料。工業(yè)用的毯廢料來(lái)自毯加工過(guò)程，并且大部分是"切邊"材料。這被稱為織邊。消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料是來(lái)自更換用過(guò)的或損壞的毯的材料。消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料通常是毯與不同面纖維的混合(amalgamation)。例如，消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料可以是羊毛、尼龍、聚酯或所有上述的纖維的混合。如果需要，再利用處理可以包括按面纖維的種類對(duì)毯廢料的分類。大體上，任意種類的毯，新的或舊的，臟的或干凈的，都可以被再利用并用于該發(fā)明中。圖6示出了用于對(duì)毯再利用以生產(chǎn)用于本發(fā)明的顆化的毯廢料的系統(tǒng)的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，工業(yè)毯廢料(織邊)或消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料首先通過(guò)破碎機(jī)、切碎機(jī)或其它單元給料，將毯機(jī)械切割成約三英寸見(jiàn)方(3"x3")的片，然而其它尺寸也是可預(yù)期的，例如約2"x2"至約4"x4"，這取決于所使用的設(shè)置。切碎機(jī)可以由PallmannMaschinenfabrik,Vec叩lan有限責(zé)任公司、WeimaAmerica股份有限公司，或其它適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)商制造。這些較小的片然后被給料到立式旋風(fēng)分離器，在那里污垢和其它污染物被從毯材料中去除。切碎機(jī)然后將留下的絨頭纖維切成或撕碎為長(zhǎng)度約半英寸至約1英寸的無(wú)捻線圈。這些纖維然后通過(guò)另一個(gè)立式旋風(fēng)分離器以除去污垢和其它留下的污染物。在這步中，也可以除去一些含有無(wú)機(jī)充填物的毯墊面。然而，大體上，在將再利用毯廢料加入WPC之前，沒(méi)有必要分離毯的各種成分?？梢允褂锰旱乃谐煞?，不是如毯纖維的僅僅一種成分。因此，由于不執(zhí)行成分分離的步驟，生產(chǎn)時(shí)間、成本和所需的毯廢料的總量減少。材料由于切碎過(guò)程而使尺寸稍減小，可以用于下一個(gè)步驟，即凝聚處理，同時(shí)污坭和可能從小塊上移走下來(lái)的毯墊面材料被除去。然而，當(dāng)根據(jù)這里的教導(dǎo)使用再利用毯廢料時(shí)，沒(méi)有被移走的毯墊面在被加入WPC時(shí)不會(huì)有任何負(fù)面影響。被切碎的毯廢料材料或"纖維絨毛"還可以與其它材料混合(如木材或天然纖維、合成纖維(例如玻璃纖維)、無(wú)機(jī)充填物，或其它增強(qiáng)充填物)混合。纖維絨毛材料或混合材料然后被傳送到凝聚步驟。上述材料的凝聚在凝聚器內(nèi)發(fā)生。材料進(jìn)入水平鼓筒中，鼓筒包含旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體的形狀形成為使纖維抵著鼓筒壁受力而起毛或混合。鼓筒壁是帶孔的，從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)體使所包含的材料抵著穿孔的壁受力時(shí)，該材料受力通過(guò)孔，從而形成直徑大致均勻的股流。在鼓筒的外側(cè)有固定的刀具，其將股流切成大體均勻的長(zhǎng)度。在這個(gè)處理中，材料被摩擦加熱到低于混合物中最高熔點(diǎn)材料的熔點(diǎn)的溫度。溫度被旋轉(zhuǎn)體的速度、孔的直徑以及鼓筒壁的厚度控制。當(dāng)毯廢料的每種成分，即墊面和毯纖維被壓向鼓筒壁時(shí)，材料由于摩擦被加熱，直到材料充分軟化，從而受旋轉(zhuǎn)體施壓通過(guò)帶孔的鼓筒。凝聚機(jī)械可以替換為BlissIndustries或CaliforniaPelletMillCo.生產(chǎn)的制片機(jī)。凝聚步驟形成的顆?；蛭⒘４篌w上是柱狀的，并且直徑約0.125"，長(zhǎng)度約0.125"至0.25"?？梢酝ㄟ^(guò)改變鼓筒壁中的孔的直徑以及/或改變相對(duì)于刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)改變微粒的直徑和長(zhǎng)度。因?yàn)槲⒘Ｔ诒恍纬刹⑶袨橐欢ㄩL(zhǎng)度時(shí)是熱的，一些微?？赡鼙舜苏尺B。因此，為了更好尺寸一致性，微粒接下來(lái)通過(guò)造粒機(jī)，使粘連的微粒分開(kāi)。這個(gè)造粒機(jī)的步驟也可以用于減小微粒的尺寸，并且/或者，微?？梢酝ㄟ^(guò)磨粉機(jī)(未圖示)進(jìn)一步減小尺寸。例如，如果最終的期望尺寸小于0.125"，則磨粉機(jī)可以用于將顆粒的尺寸減小到8-16目。這相當(dāng)于約0.04"到約0.10"。等于或大于約20目的其它尺寸也是可以的。這些顆?；蛭⒘？梢愿鶕?jù)需要被裝袋、存儲(chǔ)在料倉(cāng)中，或者直接給料到擠壓系統(tǒng)中。抑或/此外，毯廢料可以被處理成粉末或其它理想的形狀?？梢允褂贸叽鐬榭梢酝ㄟ^(guò)3毫米至4毫米的網(wǎng)篩的顆粒。除了圖6所示的處理以外，其它的毯再利用處理和系統(tǒng)在于2007年8月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.11/846,865和于2006年8月31曰提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.11/514,303中描述，二者的題目都是"CarpetWasterComposite"，兩者公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合于此。這里所用的從凝聚器中排出的材料也可以互換地被稱為"未分離處理過(guò)的毯廢料"、"經(jīng)處理過(guò)的毯廢料"、"毯廢料"、"再利用毯廢料"，或其變體。"未分離"實(shí)際指的是毯廢料的各種成分在處理成復(fù)合材料之前沒(méi)有必要彼此分離。實(shí)際上，從凝聚器中排出的材料的各個(gè)微粒是纖維(通常為尼龍、聚合物、聚丙烯等)與具有更低熔點(diǎn)的其它毯材料外層或涂層(墊面、粘著劑等)的結(jié)合。由于這種其它毯材料外層在凝聚處理中基本被熔化，從凝聚器中排出的各個(gè)具有涂層的纖維趨于彼此粘連起來(lái)。成粒器用于分離這些各個(gè)纖維顆粒。未分離處理過(guò)的毯廢料趨于具有較高含量的礦物充填物(即，來(lái)自墊面材料的碳酸鈣)。這種礦物充填物可以占到未分離處理過(guò)的毯廢料總重量的約25%。在某些使用未分離處理過(guò)的毯廢料的塑料復(fù)合材料中，該礦物充填物可能存在于相對(duì)較重成品中。然而，在這里所描述的形成的復(fù)合材料中，礦物充填物在成品總重量中占相對(duì)較少的比例。通過(guò)保持?jǐn)D壓機(jī)的處理能力、維持(擠壓機(jī))下游的機(jī)械功能和所形成的物理特性的能力，至少部分地方便了將再利用毯廢料引入木塑料復(fù)合材料。完全復(fù)制現(xiàn)有WPC的性能的目標(biāo)最初由包括原料聚合物、纖維、添加劑，以及未分離處理過(guò)的毯廢料的制劑控制。表B-l示出了根據(jù)本發(fā)明可以在復(fù)合材料制劑中使用的各種成分的范圍。具體地，通過(guò)主給料器引入的材料可以包括HDPE顆粒(作為原料聚合物)、潤(rùn)滑劑、著色劑，以及再利用毯廢料(CW-1P為工業(yè)廢料，CW-2P是消費(fèi)者使用過(guò)的廢料)。也可以通過(guò)主給料器引入其它成分(例如重新研磨(粉末或薄片狀)或再生產(chǎn)(repro)的材料)以替換在原料聚合物中使用的HDPE顆粒的至少一部分。重新研磨的材料是工業(yè)或消費(fèi)者使用過(guò)的聚乙烯材料或兩者的結(jié)合。再生產(chǎn)材料是擠壓產(chǎn)品的生產(chǎn)中產(chǎn)生的再處理的擠壓材料。側(cè)給料器位于主給料器的下游，并可以用于引入木材纖維(楓木、橡木或其結(jié)合)、著色劑、再利用毯廢料以及潤(rùn)滑劑。還包括不含任何再利用毯廢料的基線(baseline)復(fù)合材料制劑，其含有定量的HDPE顆粒、著色劑、充填物以及潤(rùn)滑劑。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>*潤(rùn)滑劑分別添加硬脂酸鋅和乙撐雙硬脂酰胺(EBS)蠟，或添加特種潤(rùn)滑劑Struktol104。**當(dāng)原始原料聚合物接近總復(fù)合材料制劑的0%時(shí)，使用高百分比的毯廢料表B-1:擠壓復(fù)合材料的制劑令人驚訝是，己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，再利用毯廢料制劑產(chǎn)生的擠壓產(chǎn)品具有與標(biāo)準(zhǔn)的木塑料復(fù)合材料基本上相同的性能和外觀特性，并且可以在使用相同的螺桿輪廓和區(qū)域參數(shù)的擠壓機(jī)中被處理。此外，木材纖維與總HDPE的比率大體上保持恒定，并且再利用毯廢料被添加到固定的木材纖維/HDPE的混合物中。根據(jù)表B-l的成分范圍和表A-l的處理范圍產(chǎn)生的WPC的兩個(gè)具體的例子如表D-1和D-2所示。使用再利用毯廢料的WPC的原料聚合物與充填材料的比率可以在從40:60到60:40的范圍，并且仍可展現(xiàn)適當(dāng)?shù)暮细裉匦?。某些?shí)施例的原料聚合物與充填材料的比率約45:55。除潤(rùn)滑劑外的所有添加劑保持為大體上恒定的混合比率，當(dāng)添加未分離處理過(guò)的毯廢料時(shí)，根據(jù)更大的混合物總重量調(diào)節(jié)潤(rùn)滑劑。表B-l示出了用于生產(chǎn)合格的WPC所使用的每種成分的范圍。其中示出了當(dāng)使用原始原料聚合物時(shí)，所添加的再利用毯廢料可以占總配制重量的約1%到約60%，并且仍可以保持?jǐn)D壓成分的合格的物理特性。某些實(shí)施例可以包括占總重量約10%到約40%的毯廢料。其它的實(shí)施例可以包括占總重量約15%到約25%的毯廢料。此外，如上所述，再利用毯廢料可以從擠壓機(jī)上的不同入口被加入復(fù)合材料制劑中。具體地，表B-l示出了將再利用毯廢料添加到具有原料聚合物的復(fù)合材料中，或者再利用毯廢料可以通過(guò)側(cè)給料入口被添加到擠壓機(jī)中。當(dāng)添加由于織邊使用造成的再利用毯廢料(CW-1)，或者是混合的消費(fèi)者使用過(guò)的廢料(CW-2)時(shí)，擠壓產(chǎn)品中沒(méi)有明顯的差別。此外，不同種類的潤(rùn)滑劑在處理中都能同等地執(zhí)行良好。例如，可以使用"一組"或組合的特種潤(rùn)滑劑(例如，Struktol104)，也可以使用更傳統(tǒng)的獨(dú)立潤(rùn)滑劑組(例如硬脂酸鋅、EBS蠟等)，無(wú)論潤(rùn)滑劑是什么配制方法，在本發(fā)明的處理中都是可接受的。在表B-l所示的成分的范圍內(nèi)，特定的制劑被證明非常適于商業(yè)用途。這樣的復(fù)合材料的實(shí)施例中包括約31.3%的HDPE，約20.0%的未分離處理過(guò)的毯廢料，約40.9%的天然纖維，約6.4%的潤(rùn)滑劑，以及約1.4%的著色劑。復(fù)合材料的實(shí)施例中未分離處理過(guò)的毯廢料占到原料聚合物的100%也是可以的。在這樣的實(shí)施例中，原始原料聚合物的量基本上將會(huì)被減少或排除，并且未分離處理過(guò)的毯廢料可以構(gòu)成復(fù)合材料的全部塑料成分。如這里所述的，未分離處理過(guò)的毯廢料可以有效地與原始原料聚合物混合，以產(chǎn)生復(fù)合材料。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果毯廢料含有高百分比的非聚烯烴聚合物(如聚酰胺)，那么較小量的HDPE可能不能與未分離處理過(guò)的毯廢料較好地混合。這可能引起由這些成分制成的產(chǎn)品的性能方面的問(wèn)題，包括成品分層的可能。當(dāng)將未分離處理過(guò)的毯廢料處理成復(fù)合材料時(shí)，應(yīng)該用高于HDPE的熔點(diǎn)溫度的溫度來(lái)處理毯廢料。然而，引入毯廢料中的較少量的HDPE通常不能簡(jiǎn)單地與具有高百分比的非聚烯烴材料的毯廢料進(jìn)行適當(dāng)混合。據(jù)認(rèn)為這可能是由于(毯面纖維的)非聚烯烴材料與原始HDPE之間的不相似引起的，其中非聚烯烴材料顯示出與足以允許相容混合的HDPE的不兼容性。盡管還需要進(jìn)一步的研究，利用具有高百分比的聚丙烯面纖維和較低量的原始聚丙烯的未分離處理過(guò)的毯廢料來(lái)形成復(fù)合材料不會(huì)出現(xiàn)這種情況。相應(yīng)地，偶聯(lián)劑或其它兼容劑(如順丁烯二酸酐聚丙烯(MAPP)可以用于改善混合物的可處理性和成品的性能。如表B-l所示，使用未分離處理過(guò)的毯廢料的作為原料聚合物的WPC的實(shí)施例可以包括約50%到約80%之間的重量的毯廢料，優(yōu)選地，約55%到約70%之間的毯廢料；更優(yōu)選地，約60%到約65%之間的毯廢料。其余的成分可以包括添加劑(約10%)和天然纖維(約10%到約40%)。一種顯示了理想的處理特性的制劑包含約60.9%的未分離處理過(guò)的毯廢料、約30%的天然纖維、約4.6M的潤(rùn)滑齊U，約3.0%的著色劑，以及約1.6%的硼酸鋅(防霉劑)。另一個(gè)實(shí)施例包括約59.0%的未分離處理過(guò)的毯廢料、約30%的天然纖維、約4.6。/。的潤(rùn)滑齊!j，約3.8%的著色劑、約1.6%硼酸鋅，以及約1.0%的偶聯(lián)劑。表A-l中示出了擠壓機(jī)的加工條件的示例。加工溫度和壓力的變化范圍相當(dāng)寬。例如圓筒的最高溫度可以從約19(TC變化到約240°C。同時(shí)，離開(kāi)擠壓機(jī)的壓力可以從約8bar變化到約30bar。類似地，模內(nèi)的壓力取決于擠壓是在單模裝置或是在雙模裝置上完成。在單模上，本發(fā)明的擠壓產(chǎn)品在約lbar到約15bar的壓力處理。相同的制劑通過(guò)雙模裝置在約30bar到約90bar壓力下處理。令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)圓筒段的溫度以及擠壓機(jī)出口和用于再利用毯廢料的模中的壓力都類似于標(biāo)準(zhǔn)的木塑料復(fù)合材料的加工參數(shù)。同樣已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含再利用毯廢料的木塑料復(fù)合材料在不同尺寸的擠壓機(jī)上都可以進(jìn)行同等的良好處理。具體地，材料在53毫米的擠壓機(jī)上的表現(xiàn)類似于在103毫米的擠壓機(jī)上。生產(chǎn)合格的擠壓產(chǎn)品允許較寬范圍的加工溫度。除了擠壓模的設(shè)置，下游機(jī)械操作采用與制劑和加工條件相同的方式，其中，相對(duì)于傳統(tǒng)木塑料復(fù)合材料，包含再利用毯廢料的復(fù)合材料對(duì)成品處理的影響最小?？梢允褂脗鹘y(tǒng)的移動(dòng)式鋸或其它設(shè)備來(lái)切割包含再利用毯廢料的擠壓產(chǎn)品。類似地，可以使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備對(duì)擠壓板進(jìn)行制模并且/或壓花。如果是制模，可以使用刃刀具將表面外觀改變?yōu)殚_(kāi)槽或砂化的外觀。當(dāng)引入具有再利用毯廢料的制劑時(shí)，用于該下游處理步驟的設(shè)備的性能不發(fā)生變化。這些包含再利用毯廢料的制劑還可以進(jìn)行熱表面壓花。壓花輥?zhàn)訉?duì)包含再利用毯廢料的板進(jìn)行壓花，壓花輥?zhàn)蛹瓤梢允褂脙?nèi)部油熱系統(tǒng)來(lái)加熱壓花輥?zhàn)拥谋砻妫部梢允褂眉t外線加熱系統(tǒng)來(lái)加熱輥?zhàn)拥谋砻?。?yīng)用具有或沒(méi)有再利用毯廢料的制劑沒(méi)有區(qū)別。包含再利用毯廢料的復(fù)合材料制劑具有與標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料等效的抗撓強(qiáng)度和剛度。通過(guò)擠壓和冷卻，復(fù)合材料成品可以被測(cè)試并檢驗(yàn)以確保合格的性能和幾何尺寸?？梢栽u(píng)價(jià)多項(xiàng)參數(shù)，包括視覺(jué)外觀、尺寸控制、物理特性、吸水率等。視覺(jué)上，檢驗(yàn)復(fù)合材料內(nèi)部沿材料內(nèi)的邊或間隙的裂紋(復(fù)合材料可以被切割、鉆開(kāi)等，以確認(rèn)再利用毯廢料及其它材料的分布的一致性)。尺寸控制檢驗(yàn)決定復(fù)合材料是否足以抵抗扭曲、彎曲或扭轉(zhuǎn)。例如可以根據(jù)ASTM-D790測(cè)試樣品，以確定具體的物理特性(如應(yīng)力、位移、彈性模量以及載荷)。如上所述，此處描述的制造具有再利用毯廢料的示例顯示了與不含再利用毯廢料的WPC類似的性質(zhì)。進(jìn)行FCQA吸水測(cè)試時(shí)，此處描述的具有再利用毯廢料的示例還顯示了顯著的抗吸水性。在一些實(shí)施例中，可以得到不高于重量10%的吸水量，也可以獲得不高于重量7%的吸水量。如表C-1、D-l和D-2所示，當(dāng)再利用毯廢料被添加到復(fù)合材料制劑中，各示例均顯示了擠壓產(chǎn)品成品的吸水率的改善。對(duì)比示例1表C-l所示的對(duì)比示例1是根據(jù)此處描述的處理所生產(chǎn)的WPC，但是沒(méi)有使用再利用毯廢料。如所示，對(duì)比示例1在617磅力(lbf)時(shí)失效，失效位移在2.437英寸。吸水率約為對(duì)比示例1的重量的10.3%。<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表D-1:示例1示例2示例2示出含有26.9%的消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料的示例性WPC。類似于示例1，HDPE顆粒和木材纖維的總重量與對(duì)比示例1所使用的保持一致，同時(shí)再利用毯廢料使用的增加再次降低了示例2中其它成分的百分比。再利用毯廢料的使用使示例2在605磅力時(shí)失效，失效位移在1.662英寸。再次與對(duì)比示例l和示例l相比，失效位移減小的物理機(jī)制是下一步研究的目標(biāo)，但是這樣的降低似乎與示例2中存在的再利用毯廢料的量直接相關(guān)。大概，含有更高百分比的再利用毯廢料的樣品將具有更低的失效位移。再次，應(yīng)注意示例2的吸水率比對(duì)比示例1和示例1都低。這與增加的再利用毯廢料的量有效地減少了示例2中的木材纖維的百分比的一致。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表D-2:示例2發(fā)泡處理和發(fā)泡復(fù)合材料本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括在擠壓過(guò)程中添加化學(xué)發(fā)泡劑(CFA)，其中包含毯廢料的擠壓復(fù)合材料被發(fā)泡，從而減小了成品的重量。本發(fā)明的這個(gè)方面的原料聚合物的成分包括聚乙烯(HEPE，MDPE，LDPET和LLDPE)、聚丙烯、PVC，以及它們的組合。擠壓處理中加入的處理過(guò)的毯廢料可以包括羊毛、尼龍、聚酯、聚丙烯、黃麻、劍麻等材料，以及它們的組合。此外，也可以使用以上的非發(fā)泡擠壓的添加劑。毯廢料、聚合物、充填物和添加劑的混合包括具有約1%到60%的重量的處理過(guò)的毯廢料、約10%到40%的重量的處理過(guò)的毯廢料、約15%到25%的重量的處理過(guò)的毯廢料的復(fù)合材料。此外，發(fā)泡復(fù)合材料中原料聚合物與充填材料的比率類似于上述的非發(fā)泡復(fù)合材料中的比率。一般，擠壓的纖維-塑料復(fù)合材料產(chǎn)品的比重的范圍為從約0.5到約1.5。相比之下，水的比重為1.0。比重反應(yīng)了聚合物的密度和擠壓復(fù)合材料中使用的纖維。在可擠壓的混合物中加入CFA降低了復(fù)合材料成品的密度，可以具有特定的性能和經(jīng)濟(jì)效益?？梢栽跀D壓過(guò)程中加入CFA來(lái)對(duì)擠壓的復(fù)合材料產(chǎn)生泡沫結(jié)構(gòu)，從而減小掠奪的材料的比重。這樣，相應(yīng)地，得到了重量減小并且含有更少材料的擠壓的成品件。CFA的選擇取決于復(fù)合材料制劑中所用的原料聚合物的類型。如果不考慮原料聚合物，吸熱的、放熱的CFA或兩類的混合可以在擠壓過(guò)程中被用于產(chǎn)生泡沫結(jié)構(gòu)。具有CFA的擠壓產(chǎn)品可以由以上圖2所示的擠壓機(jī)生產(chǎn)。表A-2和A-3示出了本發(fā)明的各實(shí)施例中采用的擠壓機(jī)處理系統(tǒng)的典型區(qū)域溫度和其它詳情。每個(gè)區(qū)域的溫度的高低范圍被示出。以下將描述根據(jù)表中所示的范圍所生產(chǎn)的含有毯廢料和CFA的WPC的示例。在所描述的以外的溫度和其它范圍同樣可以。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表A-2:包含HDPE和毯廢料的發(fā)泡復(fù)合材料的加工參數(shù)(實(shí)驗(yàn)室設(shè)備)具體地，表A-2示出包含高密度聚乙烯、天然纖維和毯廢料的發(fā)泡擠壓的加工參數(shù)，其中使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行擠壓。"N/A"表示的加工參數(shù)是不可測(cè)定的，因?yàn)楝F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備沒(méi)有安裝Y塊適配器，并且僅用于一個(gè)兩區(qū)域模(而圖5和表A-l中所示具有Y塊適配器和成對(duì)的三區(qū)域模)。同樣，表A-3示出包含高密度聚乙烯、天然纖維和毯廢料的發(fā)泡擠壓的加工參數(shù)，預(yù)期在類似于圖2所示的生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表A-3:包含HDPE和毯廢料的發(fā)泡復(fù)合材料的加工參數(shù)(生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)備)參照?qǐng)D7和表A-4，示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例中使用的PVC擠壓機(jī)300的立體示意圖。PVC擠壓機(jī)包括主給料器302，通過(guò)主給料器302引入可擠壓的混合物的各種成分(例如，PVC化合物、重新研磨的材料、放熱的CFA和毯廢料)。此外，吸熱的CFA以及添加的木材纖維或其它天然纖維可以通過(guò)第二給料器304引入主給料器302中。控制器306控制引入擠壓機(jī)300中的所有材料，擠壓機(jī)300包含六個(gè)區(qū)域Zl-Z6。表A-4示出包含PVC毯廢料的發(fā)泡擠壓的加工參數(shù)，其在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備或加工設(shè)備上運(yùn)行(相同的擠壓設(shè)備可以在兩種加工中使用)。此外，如圖5所示，用于PVC擠壓的設(shè)備包括Y適配器和成對(duì)的三區(qū)域模。關(guān)于表中的"共擠壓機(jī)"部分的信息將在以下描述。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>引入擠壓加工中，或者可以在擠壓機(jī)下游并靠近模的地方被直接加入擠壓機(jī)。在擠壓機(jī)和模中，CFA由于溫度升高而排放氣體。氣體被困在熔化的復(fù)合材料內(nèi)，引起在復(fù)合材料內(nèi)形成單元結(jié)構(gòu)。CFA的種類和量決定了每個(gè)單元的尺寸，從而得到精細(xì)的或粗糙的單元結(jié)構(gòu)。此外，CFA的選擇將決定該結(jié)構(gòu)是打開(kāi)的單元或封閉的單元。封閉單元復(fù)合材料的建筑產(chǎn)品可以有效地用于戶外，因?yàn)榉忾]單元結(jié)構(gòu)防止了水和污染物遷移通過(guò)擠壓的復(fù)合材料的內(nèi)部。表B-2和B-3示出了用于生產(chǎn)合格的發(fā)泡WPC的每種成分的范圍。具體地，表B-2示出了用于大體上包括高密度聚乙烯、CFA和毯廢料的擠壓材料的范圍。其中示出再利用毯廢料可以占總配制重量的約1%到約60%，并且仍可以保持?jǐn)D壓的發(fā)泡成分的合格的物理特性。某些實(shí)施例可以包括占總重量約10%到約40%的毯廢料。其它的實(shí)施例可以包括占總重量約15%到約25%的毯廢料。此外，如上所述，再利用毯廢料可以從擠壓機(jī)上的不同入口被加入復(fù)合材料制劑中。與無(wú)發(fā)泡擠壓相同，當(dāng)添加由于織邊而造成的再利用毯廢料(CW-1)，或者是混合的消費(fèi)者使用過(guò)的廢料(CW-2)時(shí)，擠壓產(chǎn)品中沒(méi)有明顯的差別，并且未分離處理過(guò)的毯廢料可以用于取代高達(dá)原始原料聚合物的約100%。此外，不同種類的潤(rùn)滑劑在處理中都能很好的發(fā)揮作用。例如，可以使用"一組"或組合的特種潤(rùn)滑劑(例如Struktol104)，也可以使用更傳統(tǒng)的獨(dú)立潤(rùn)滑劑組(例如硬脂酸鋅、EBS蠟等)，無(wú)論潤(rùn)滑劑是什么配制方法，在本發(fā)明的處理中都是可接受的。與HDPE—起使用的一種示例性的CFA是PhillipsChemical公司生產(chǎn)的ALTERFORM1060產(chǎn)品，盡管其它可接受的CFA也可以。ALTERFORM產(chǎn)品既作為放熱CFA也作為吸熱CFA，并且在使用HDPE和毯廢料的WPC產(chǎn)生滿意的效果。在表B-2所示的成分范圍中，特定的制劑被證明非常適于商業(yè)用途。這樣的復(fù)合材料的實(shí)施例中包括約24.4%的HDPE，約8.1%的粉末再研磨，約19.8%的未分離處理過(guò)的毯廢料，約39.8%的天然纖維，約1.2%的發(fā)泡劑，約4.6%的潤(rùn)滑劑，以及約2.0%的著色劑。<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表B-2:利用HDPE和CFA的擠壓復(fù)合材料的制劑表B-3示出了用于大體上包括PVC化合物、CFA和毯廢料的擠壓材料的范圍。PVC化合物(示例性制劑是AuroraPlastics生產(chǎn)的3040ANT-3000和3314BNT-1000化合物)的制劑中包括放熱CFA，然而放熱CFAs也可以單獨(dú)地被加到主給料器中。一個(gè)示例性放熱CFA是Americhem公司生產(chǎn)的19903T1產(chǎn)品。吸熱CFA也可以被添加到可擠壓混合物中。放熱CFA對(duì)擠壓材料的作用取決于加工環(huán)境中的濕氣、加工材料中的濕氣、擠壓機(jī)的溫度和其它因素而可以不同。吸熱CFA控制發(fā)泡處理以生產(chǎn)使人滿意的擠壓發(fā)泡產(chǎn)品。大體上，放熱CFA的量與吸熱CFA的量的比率約1.0:0.75，但是該比率可以變化。改變放熱CFAs與吸熱CFAs的比率以生產(chǎn)發(fā)泡WPC的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。示例性吸熱CFA是Americhem公司生產(chǎn)的20429T1產(chǎn)品。在表B-3所示的成分的范圍內(nèi)，特定的制劑被證明非常適于商業(yè)用途。這樣的復(fù)合材料的實(shí)施例中包括約68.5%的PVC，約20.3%的重新研磨PVC，約10.0%的未分離處理過(guò)的毪廢料，約1.2%的發(fā)泡劑。范圍材料低高%%主給料器PVC化合物5099(Aurorafoamcmpd.)重新研磨050放熱CFAn《3(在PVC化合物中)U.57CW-1130CW-2130第二給料器吸熱CFA0.12木材纖維020表B-3:利用PVC和CFA的擠壓復(fù)合材料的制劑至少兩種發(fā)泡處理可以用于利用毯廢料的WPC，達(dá)到滿意的結(jié)果。該處理被稱為自由發(fā)泡處理和Celuka處理。大體上，利用聚乙烯的混合物可以采用自由發(fā)泡處理生產(chǎn)，其中模的尺寸小于擠壓產(chǎn)品的理想最終尺寸。在自由發(fā)泡處理中，發(fā)泡膨脹了產(chǎn)品的外部尺寸。例如，具有1英寸的擠壓厚度的樣品在膨脹到其最終尺寸之前通過(guò)約0.7英寸的模。自由發(fā)泡處理中模尺寸的考慮對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。利用PVC化合物的混合物可以采用Celuka處理來(lái)生產(chǎn)。在Celuka處理中，混合物圍繞芯子或其它構(gòu)件被擠出，在擠壓產(chǎn)品中間形成空洞。一旦擠壓產(chǎn)品超越作為生產(chǎn)工具的芯子，擠壓產(chǎn)品向空洞膨脹，同時(shí)保持基本上恒定的外部輪廓。擠壓產(chǎn)品可以膨脹到完全填滿空洞，或者可以留下一個(gè)空的中心，減小了成品的總重量。在一個(gè)示例中，如果希望將具有均勻厚度的成品的重量減小約50%，則取決于發(fā)泡劑的量、類型等，芯子將約為輪廓面積的45%。Cehika處理中模和芯子尺寸的考慮對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是己知的。除了上述的兩種處理，可以在擠壓機(jī)下游利用校準(zhǔn)來(lái)控制發(fā)泡膨脹過(guò)程。在一些實(shí)施例中，擠壓的混合物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第二?；蛐?zhǔn)器來(lái)控制發(fā)泡膨脹處理，從而擠壓的材料可以獲得最終的準(zhǔn)確尺寸。校準(zhǔn)器利用真空壓力來(lái)控制環(huán)境的壓差，以防止擠壓的混合物收縮；并且利用水來(lái)冷卻并潤(rùn)滑混合物，從而控制溫度。使用的校準(zhǔn)器的數(shù)量可以根據(jù)應(yīng)用和成品要求的容差來(lái)變化。一些實(shí)施例可以使用多達(dá)五個(gè)或更多的校準(zhǔn)器。除了使用真空和水冷卻的模，校準(zhǔn)可以利用只采用真空來(lái)控制收縮的模板，同樣，這取決于應(yīng)用和所期望的成品輪廓等。添加CFA對(duì)成品中材料的比重帶來(lái)很大變化。在一個(gè)實(shí)施例中，使用具有天然纖維和處理過(guò)的毯廢料的聚烯烴原料聚合物作為復(fù)合材料，如果使用發(fā)泡劑，可以得到約為0.75的比重。不使用發(fā)泡劑，具有相同成分的復(fù)合材料的比重約為1.10。類似地，含有PVC原料聚合物和處理過(guò)的毯廢料的復(fù)合材料的比重可以從實(shí)體復(fù)合材料的約1.4降到泡沬復(fù)合材料的約0.6。表C-2、C-3和D-3示出使用HDPE的擠壓的泡沫產(chǎn)品的不同示例。在所有這些示例中，都沒(méi)進(jìn)行吸水測(cè)試，但是可以預(yù)見(jiàn)經(jīng)過(guò)FCQA吸水測(cè)試，在浸入水中30天后，吸收量不超過(guò)重量的約15%;在浸入開(kāi)水中30天后，吸收量不超過(guò)重量的約17%。對(duì)比示例2對(duì)比示例2是根據(jù)已知的處理生產(chǎn)的WPC，并且具有HDPE原料混合物，但是沒(méi)有使用再利用毯廢料或CFA?？梢钥闯?，對(duì)比示例2在645磅力時(shí)失效，失效位移在2.303英寸。<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>對(duì)比示例3對(duì)比示例3示出了采用HDPE和2%的CFA生產(chǎn)的WPC。可以看出，采用CFA的WPC的比重比沒(méi)采用CFA的WPC的比重有所下降。CFA的使用影響產(chǎn)品的性能，表現(xiàn)為在722磅力時(shí)失效，失效位移在1.604英寸。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>重。<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>表D-3:示例3表C-4、C-5禾BD-4示出了使用PVC的擠壓的發(fā)泡產(chǎn)品的各種實(shí)施例。在所有的實(shí)施例中，都沒(méi)有進(jìn)行吸水測(cè)試。對(duì)比示例4對(duì)比示例4使用PVC化合物生產(chǎn)的WPC，但是沒(méi)有使用再利用毯廢料或CFA?？梢钥闯?，擠壓材料成品的密度是1.3克/立方厘米。<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>表C-5:對(duì)比示例5示例4示例4示出了使用PVC化合物、8.9%的消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料和分別為0.7%和0.5%的放熱和吸熱CFA生產(chǎn)的示例性WPC。可以看出，該擠壓產(chǎn)品的比重與對(duì)比示例5相比沒(méi)有變化，并且其失效載荷是可比較的。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>表D-4:示例4包覆處理和包覆復(fù)合材料含有處理過(guò)的毯廢料的復(fù)合材料的擠壓的另一個(gè)方面是在擠壓過(guò)程中添加"包覆"(capstock)。包覆是涂覆到擠壓輪廓的一側(cè)或多側(cè)的聚合物涂層，以提供擠壓件表面上改進(jìn)的或改變的物理特性。包覆是與擠壓芯部的聚合物兼容的熱塑材料，允許芯部和包覆結(jié)合。涂層作為形成最終擠壓輪廓的一部分，與擠壓主體一起被擠壓。該擠壓技術(shù)的目的是為擠壓產(chǎn)品的表面提供特殊的物理特性(例如，抗磨損或抗打滑)，以及/或可供選擇的裝飾的可能。包覆的厚度可以約0.002英寸到約0.04英寸。約0.01英寸的包覆的厚度在一些實(shí)施例中是典型的。表A-4示出了用于在PVC芯部材料上生產(chǎn)包覆的共擠壓機(jī)的設(shè)置。在擠壓過(guò)程中用熱塑材料為擠壓產(chǎn)品涂覆的方法被稱為"覆蓋"或"包覆"。該具體處理通過(guò)在成型模中將包覆一同擠壓到芯部材料上來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)復(fù)合材料通過(guò)模時(shí)，第二擠壓機(jī)將熱塑材料推入模中，并且繼而該包覆材料圍繞芯部流動(dòng)，以對(duì)擠壓的復(fù)合材料產(chǎn)品涂覆。通過(guò)共同擠壓的處理來(lái)提供包覆的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的。包覆處理過(guò)的一個(gè)目的是改變擠壓的復(fù)合材料產(chǎn)品的表面，從而可以改進(jìn)或改變?nèi)缒蜌夂蛐浴⒖雇噬?、抗打滑和抗磨損的特性。包含處理過(guò)的毯廢料的復(fù)合材料也可以被包覆，并且該處理既可以被施加到實(shí)體擠壓復(fù)合材料，也可以被施加到發(fā)泡擠壓復(fù)合材料。實(shí)體擠壓復(fù)合材料產(chǎn)品包含1%到60%的重量的處理過(guò)的毯廢料。發(fā)泡擠壓復(fù)合材料產(chǎn)品通常包含1%到25%的重量的處理過(guò)的毯廢料。包覆是與實(shí)體或發(fā)泡擠壓復(fù)合材料中包含的聚合物兼容的熱塑材。用于PVC芯部的復(fù)合材料的具體示例包括丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(ASA)和PVC化合物?？梢粤鬟^(guò)包覆模以產(chǎn)生具有理想厚度的包覆的其它熱塑材料也可以被使用。無(wú)論芯部材料是實(shí)體或泡沫的，包覆都是實(shí)體的熱塑涂層。在本發(fā)明的采用再利用毯廢料的任意實(shí)施例中，擠壓產(chǎn)品的外表面可以用箔或膜層疊處理。相關(guān)的處理和材料在于2005年2月9日提交的名稱為"FoilorFilmLaminatedEnhancedNaturalFiber/polymerComposite"的專利申請(qǐng)序列號(hào)No.11/054,258和于2005年1月4日提交的名稱為"FoilorFilmLaminatedEnhancedWood/PolymerComposite"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/641,308中有所公開(kāi)，這里其公開(kāi)的內(nèi)容通過(guò)引用而全部結(jié)合于此。權(quán)利要求1.一種擠壓復(fù)合材料，其適合用作建筑材料，所述復(fù)合材料包括原料聚合物；未分離處理過(guò)的毯廢料；以及充填材料，其中，所述原料聚合物、所述未分離處理過(guò)的毯廢料以及所述充填材料形成基本上均勻的混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，還包括發(fā)泡劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述原料聚合物從以下當(dāng)中選擇聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)以及其組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述未分離處理過(guò)的毯廢料包括從羊毛、尼龍、聚酯、聚丙烯、黃麻、劍麻以及其組合中選取的材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述充填材料可以從木片、木屑、木頭薄片、鋸末、亞麻、黃麻、大麻、洋麻、稻殼、馬尼拉麻以及其組合中選取。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，還包括添加劑，其可以從著色劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、兼容劑、偶聯(lián)劑、防霉劑以及其組合中選取。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料包括占重量約1%到約60%的所述處理過(guò)的毯廢料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料包括占重量約10%到約40%的所述處理過(guò)的毯廢料。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料包括占重量約15%到約25%的所述處理過(guò)的毯廢料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的所述原料聚合物與所述充填材料的比率為約40:60到約60:40。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述比率為約45:55。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述未分離處理過(guò)的毯廢料至少包括工業(yè)毯廢料和消費(fèi)者使用過(guò)的毯廢料中的一者。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，在根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入水中測(cè)試之后，所述復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約7.0%。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，在根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入開(kāi)水中測(cè)試之后，所述復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約10.0%。15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠壓發(fā)泡復(fù)合材料，其中，在根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入水中測(cè)試之后，所述復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約15.0%。16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠壓發(fā)泡復(fù)合材料，其中，在根據(jù)FCQA吸水測(cè)試經(jīng)歷30天的浸入開(kāi)水中測(cè)試之后，所述復(fù)合材料在重量上顯示的吸水量不超過(guò)約17.0%。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述未分離處理過(guò)的毯廢料至少包括粒化的毯廢料和粉末化的毯廢料中的一者。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，還包括包覆。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述包覆可以從丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯化合物以及熱塑材料中選取。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述包覆的厚度為約0.002英寸到約0.04英寸。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述包覆的厚度為約0.01英寸。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓復(fù)合材料，其中，所述原料聚合物包括所述未分離處理過(guò)的毯廢料。23.—種生產(chǎn)擠壓復(fù)合材料的方法，所述擠壓復(fù)合材料適合用作建筑材料，所述方法包括以下步驟提供原料聚合物；提供未分離處理過(guò)的毯廢料；提供充填材料，其中，所述充填材料是除了所述未分離處理過(guò)的毯廢料以外的任意充填材料；混合并加熱所述原料聚合物、所述未分離處理過(guò)的毯廢料以及所述充填材料，以產(chǎn)生含有基本上均勻的混合液體的混合物；并且擠壓所述混合物，以產(chǎn)生用于建筑材料的擠壓輪廓。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括提供發(fā)泡劑的步驟。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括在所述擠壓的步驟中在所述混合物中形成空洞的步驟。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，被擠壓的所述混合物膨脹到所述空洞中，同時(shí)保持預(yù)定的所述擠壓輪廓基本上恒定。27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括使所述擠壓輪廓通過(guò)校準(zhǔn)器的步驟。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述通過(guò)的步驟至少控制所述擠壓輪廓的的溫度和環(huán)境壓差中的一者，以獲得預(yù)定的發(fā)泡復(fù)合材料輪廓。29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述發(fā)泡劑至少包括放熱發(fā)泡劑和吸熱發(fā)泡劑中的一者。30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述發(fā)泡劑包括放熱發(fā)泡劑和吸熱發(fā)泡劑兩者。31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述原料聚合物在第一區(qū)域被引入擠壓機(jī)，并且所述發(fā)泡劑在第二區(qū)域被引入所述擠壓機(jī)。32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述原料聚合物和所述發(fā)泡劑在第一區(qū)域被引入擠壓機(jī)。33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括通過(guò)模將所述混合物和包覆共同擠壓到可擠壓混合物的至少一部分上以形成所述擠壓輪廓的步驟。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括將發(fā)泡劑引入擠壓機(jī)的步驟。35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括準(zhǔn)備所述未分離處理過(guò)的毯廢料的步驟。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述準(zhǔn)備的步驟包括以下子步驟提供包含絨毛織物和墊面的毯廢料；切碎所述毯廢料；將污染物從所述織物和所述墊面分離；并且?；鼋q毛織物和所述墊面以形成所述未分離處理過(guò)的毯廢料。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，還包括粉末化所述未分離處理過(guò)的毯廢料的步驟。38.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，擠壓機(jī)包括兩個(gè)螺桿。39.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述原料聚合物至少在所述處理過(guò)的毯廢料和所述充填材料中的一者的上游被引入擠壓機(jī)。40.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述原料聚合物和所述未分離處理過(guò)的毯廢料在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。41.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述充填材料和所述未分離處理過(guò)的毯廢料在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。42.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述充填材料和添加劑在共用區(qū)域被引入擠壓機(jī)。43.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述原料聚合物包含所述未分離處理過(guò)的毯廢料。44.一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法生產(chǎn)的適合用作建筑材料的復(fù)合材料。全文摘要用作建筑材料的擠壓復(fù)合材料包括原料聚合物、未分離處理過(guò)的再利用毯廢料和充填材料，充填材料可以是木材纖維或其它天然纖維。再利用毯廢料可以用于降低原料聚合物和木材纖維的用量，以較低的成本得到同等的產(chǎn)品。擠壓復(fù)合材料還可以使用化學(xué)發(fā)泡劑來(lái)使密度減小。發(fā)泡和非發(fā)泡復(fù)合材料都可以被包覆。文檔編號(hào)B29B17/00GK101657308SQ200780050289公開(kāi)日2010年2月24日申請(qǐng)日期2007年11月21日優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日發(fā)明者大衛(wèi)·E·莫道克,詹姆斯·P·普茲拜林斯基,道格拉斯·曼考什申請(qǐng)人:材料革新公司