PVC木塑挤出生产技术,下面佛山南海远锦塑料机械厂现在告诉你：由于全球森林资源日益紧缺，国内外木塑制品的技术开发和应用发展迅速。木塑复合材料具有坚硬、强韧、持久、耐磨、尺寸稳定等优点。一般来说，木塑复合材料的硬度较未处理的木材高出2～8倍，耐磨性高出4～5倍，各种添加剂的应用还赋予其许多特殊的性能。它还是一种环保材料，可回收重复使用，且原料廉价丰富，在减少环境污染、保护森林资源、促进经济发展方面都有良好的效益，受到了众多研究者关注。此外，木塑复合材料还具有二次加工性，制作的各种产品外形美观。是木材理想的替代品之一。国外对木塑复合材料早已开始研究，但高含量的术粉填充近儿年才有较大发展。如在日本有著名的“爱因木”；奥地利辛辛那提公司及PPT模具公司开发出了各种木塑板材制品；美国一些公司也正在积极开发和推广这类产品。在国内，唐山塑料研究所、国防科技大学、广东工业大学等曾在低含量木粉改性填充树脂体系中进行过一些研究。北京化工大学也在进行木塑产品专用设备的开发。木塑复合材料挤出技术是在传统塑料异型材配方的基础上，加人木屑、刨花、边角废料及农作物纤维等填料，得到低成本的绿色材料，并设计出和该种配方相适应的模具，应用先进独特的挤出加工方法制成木塑制品。在此笔者探讨了聚氯乙烯（PVC）／木粉复合材料的挤出技术。1 实验部分1.1 原料选择木粉主要是使用木制品加工行业的边角余料和木屑，经机械粉碎、研磨制得。PVC选择K值为57～60(平均分子量650～750)的原料。另外还应加人发泡剂、偶联剂、助发泡剂、增塑剂、成核剂、润滑剂、着色剂、紫外线稳定剂等助剂。1.2 试样制备试样制备流程见图1。 2 配方及工艺参数确定2.1 配方确定配方设计的依据是制品的性能、原辅材料、成型工艺及其设备。这是一种复杂而繁琐的工作，为了稳妥起见，通常只是在原有成熟配方的基础上根据经验作些小改革，然后再通过试验来确定其中符合要求的最优方案。笔者是以普通PVC门窗异型材的配方为基础，加人木粉、发泡剂、助发泡剂、着色剂等，再根据正交试验确定不同原辅材料的用量。木粉的加人一般会使材料的流动性能变差。随着木粉含量的提高，塑化时间延长，流动性也会越来越低。若材料的流动性太差，木粉将受到较大的剪切作用力，增加在挤出机中的停留时间，使木粉容易烧焦，不利于挤出；反之，如果流动性过大，不能形成足够的挤出压力，也会造成制品的强度缺陷和表面缺陷。所以，在挤出过程中，体系的流变特性对加工过程和最终制品的各种性能都有较大的影响。表2示出不同木粉含量时复合材料的加工性能。 由于试验所使用的木粉粒径较大、密度小，随着填充量的增加，木粉填料在体系中所占体积比增大，对润滑剂、增塑剂、加工助剂等吸附量大。加工过程中虽能产生较大的摩擦热使塑化速度加快，但不足以抵消由于增塑剂、加工助剂等被吸附而使塑化速度减慢致使塑化时间增加的影响，从而使PVC的塑化延迟。而木粉含量越大，吸收的加工助剂越多，这样会使塑化时间增长，加工性能变差。最终确定选择木粉含量为30份。其它原料用量为PVC 100份、三盐基性硫酸铅3份、二盐基性硫酸铅1.5份、硬脂酸铅0.5份、硬脂酸钙0.4份、硬脂酸0.8份、聚乙烯蜡。．3份、丙烯酸酷类共聚物5份、氯化聚乙烯6份、CaCO30份、AC发泡剂0.9份、ACR-530 5份、铁黄0.31份、铁棕0.15份。2.2 螺杆转速对挤出成型的影响从固体输送理论公式和粘性流体输送理论公式可知生产能力与转速成正比。提高转速可以有效地增加挤出产量、降低成本和提高生产效率，是工业化生产的需要。但转速的提高受到功率、塑化质量和挤出温度的限制。从粘性流体输送理论中的功率计算公式可知，随着转速的提高，功率消耗增加。试验中还发现当螺杆转速逐渐提高的过程中有如下现象：①螺杆转速很小时，物料以层流向前推进，挤出物出口模后制品表面光滑，只是产量很低；②螺杆转速增加，物料在口模中逐渐向滑流过渡，如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题。所以随着螺杆转速的不断提高，物料的受热历程缩短及其在口模中的融合效果变差而产生内应力，出口模后造成制品表面粗糙甚至破裂；其次，螺杆转速的升高会使物料在挤出机内停留时间缩短，物料的混合质量有所降低，影响最终产品的强度；再次，PVC和木粉都是热敏性材料，过高的螺杆转速容易导致物料的降解和糊化；最后，针对木塑挤出模具，在口模的出口段设计一段冷却板，若用较高的螺杆转速时，物料来不及冷却就被顶出来，这样会使制品冷却不均匀造成制品表面出现波纹，影响制品外观和挤出成型的质量，严重时造成制品不成型，使生产间断，不能连续生产。因此，只有在满足物料的挤出温度、混合质量及生产线设计的经济指标的前提下，才能最大限度地提高转速以提高生产率。最终确定加料转速为8.2 r/min;主机转速为8.8 r/min。2.3挤出温度对挤出成型的影响由于木粉的吸水率高，一般含水率在40%a以上，这容易使材料在受热或长时间放置时变形，特别是在成型加工过程中水分的蒸发和木质素等成分的分解，在180℃以上时易发生“烧伤”而成褐色，使制品外观不良、弯曲强度和冲击强度下降。所以挤出机的温度控制十分重要。 试验发现，木塑复合体系的粘度对温度非常敏感。随着温度的升高，复合体系的熔体表观粘度大为降低。在同一剪切速率下，160℃的熔体粘度要比200℃的熔体粘度高一个数量级。从分子运动的角度来看，粘度与物料流动时分子的内摩擦扩散和取向等因素有关，当温度升高时，分子链段的活动能力增加，体积膨胀，分子问的相互作用力减弱，流动性增加，粘度降低。木塑复合材料在挤出加工过程中常受机筒温度和口模温度的影响。机筒温度对复合材料的混炼塑化效果具有决定性的影响，而口模温度则对挤出成型有重要的影响。由于挤出机各段职能及粘流状态不同，片面地采用全冷却或全加热的方式都是不适宜的，必须适当地选择挤出机各段温度范围。从固体输送理论中摩擦系数的分析，并结合试验体会可以发现，加料段温度的高低会影响物料与机筒的摩擦系数的大小，摩擦系数随加热温度的变化而变化。生产时，机筒与螺杆的温度应根据不同的物料作相应的选择和控制，保证物料与机筒有较大的摩擦力，以满足固体输送的需要。对塑化段而言，由于它是加料段向挤出段的过渡区，对生产能力的影响不十分明显，但由于此段是起塑化作用的，它的加热温度必须保持在物料的粘流温度范围内，以保证满足塑化温度及挤出段起始温度的要求。挤出段的温度受到前两段温度的影响，一般根据不同的物料可选择在其相应的粘流温度与分解温度之问的某一范围内。口模温度过高或过低都会造成熔体破裂。如果温度过低，则会加大熔体与流道之间的摩擦作用，影响滑移，造成熔体破裂；还会增大木塑复合材料的粘度，造成流动困难，使流道壁面处的料流过早冷却固化，不能充满机头流道，难以挤出成型；还会使物料塑化不良，不能充分包裹木粉，使制品的强度受到影响。若将温度升高，则挤出制品的表面质量会有很大改善，物料通过过渡段进人定型段流道时呈熔融状态。为保证挤出顺利进行，机头的温度应分段控制，即温度逐渐降低。2.4 挤出压力对挤出成型的影响挤出机的挤出压力和温度有密切的关系。挤出温度高，机头压力低，使挤出的型材不密实，因此导致制品性能缺陷，破坏木粉作为填充剂的优良性质，并且严重影响外观。当机头压力较低时，制品表面出现条纹，并产生分段现象，挤出不成型，出现物料堆积现象，得不到连续的外观质量好的制品，影响生产的连续性。在压力许可范围内，挤出压力越高，挤出制品越密实，挤出质量就越好。对排气挤出机而言，机头压力与第二计量段的充满长度有关。该段充满程度取决于供料量，当充满长度超过排气口时，挤出机的螺杆扭矩上升并且从排气口冒料，影响挤出的稳定，则挤出制品出现“波纹状”，即不稳定的压力使物料不能均匀地流过机头流道，这种时快时慢的熔体流动造成了挤出成型制品中存在着一段一段的裂纹，严重影响了制品的物理力学性能。当机头温度下降时，机头压力升高，这时挤出物成型性较好，制品表面较光滑。但机头压力很大时，机头挤出的物料得到很好的冷却，制品较硬，后面还没冷却的物料较软，顶不动前面的硬制品，导致物料大部分在排气口溢出，使机头处供料不均匀，挤出不稳定，制品表面出现分段的条纹，影响制品外观质量。所以，合理地增加挤出机的挤出压力，使得熔融物料平稳顺利挤出，既可保证制品的外观质量又可使制品致密、强度高。3 模具设计3.1 口模设计口模是和挤出机接口相连的部件，其主要作用是使熔融物料由旋转运动变为直线运动，产生必耍的成型压力，成型出所需截面形状的塑料制品。木塑复合材料模具除以上作用外，还必须在模具的平直段以前给熔融物料提供足够的压力，以保证物料在挤出机、合流芯、机头等模具人口部分不发泡，在口模出口部分将机头压力缓慢释放，出口模前在成核剂周围形成均匀的微泡。异型材机头的流道结构一般分为过渡段、分流段、压缩段和定型段4个部分。3.2 定型装置设计定型装置是用来将物料山高弹态按制品要求最终成型到固态。应考虑到出口模后物料的温度还很高，在定型模内发泡并未完全停止，物料仍继续膨胀；木塑复合材料冷却收缩率较差，后期收缩较大。定型装置分为干湿定型两部分。其中干定型部分即通常所说的定型模，湿定型部分则是指水箱。型材通过定型模时是靠真空吸附使型材与定型模紧密接触，冷却水流经水孔带走热量，与型材完成热交换，使型材冷却，但是型材本身不与水接触。湿定型部分采用浸浴式真空涡流水箱，最大限度地对制品进行冷却和定型。图2、图3分别为定型模和水箱的总装图。 3:3 软件分析Flow2000是Compu Plast国际公司专为塑料挤出工业开发的工业应用软件。该系统共有12个模块（包括三维流动、挤出机、型材模头、型材冷却等。）现利用异型材模头系统分析口模设计方案。异型材口模系统是基于有限元方法的任意形状异型材模头的设计和分析，适用于PVC门框窗框型材。现以口模出口处的断面（图4）进行分析，分析过程为：① 输入。将断面图存为dxf格式并输入；②有限元划分。在几何图形的环境下将断面图划分成小单元，并自动生成网格；③计算。输入材料、设备挤出量、挤出速度等参数，进行计算。计算结果见图5。 3.4 模具方案确定从图5可看出，由于边界效应，物料靠近模腔外壁和内壁的部分流速较慢，中心部分流速较快，在内筋与主壁的交汇处及拐角处物料流速也较快。从Flow2000的分析结果看，采用最初的设计方案，料流基本均匀，能够符合挤出要求，确定该方案为最终方案。如在调试过程中制品仍有缺陷，可以在调试过程中予以修整。4 结语挤出加工是改性塑料的重要成型方法之一，在挤出加工过程中必然要涉及到加工对象性能的问题。加工物料的性能不仅对制品的使用性能起着决定性的作用，而且对挤出质量、产量有极大的影响。因此，研究改性塑料的性能与挤出过程的关系有着重要的现实意义。木塑复合材料挤出技术的挤出过程是非常复杂的，影响因素很多，工艺、配方和模具的综合作用造成了变量之间的不确定性。木塑复合材料挤出技术的关键问题是：①原材料选择（如木粉的品种）及如何提高塑料基体与木粉之间的界面结合力；②成型设备和成型工艺选择③成型模具设计。木塑复合挤出技术是未来最为重要的发展方向之一，其挤出产品具有很大的市场潜力，但在最终生产出窗用型材之前，还需要很多人的辛勤工作。
名词详解 1、实木地板： 实木地板是木材经烘干，加工后形成的地面装饰材料。它具有花纹自然，脚感舒适，使用安全的特点，是卧室、客厅、书房等地面装修的理想材料。实木的装饰风格返璞归真，质感自然，在森林覆盖率下降，大力提倡环保的今天，实木地板则更显珍贵。实木地板分AA级、A级、B级三个等级，AA级质量最高。 2、强化复合地板： 强化复合木地板是近几年来流行的地面材料。它是在原木粉碎后，填加胶、防腐剂、添加剂后，经热压机高温高压压制处理而成，因此它打破了原木的物理结构，克服了原木稳定性差的弱点。复合地板的强度高、规格统一、耐磨系数高、防腐、防蛀而且装饰效果好，克服了原木表面的疤节、虫眼、色差问题。 3、实木复合地板： 实木复合木地板分为三层实木复合地板、多层实木复合地板、新型实木复合地板三种，由于它是由不同树种的板材交错层压而成，因此克服了实木地板单向同性的缺点，干缩湿胀率小，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木地板的自然木纹和舒适的脚感。 实木复合地板兼强化复合木地板的稳定性与实木地板的美观性于一体，而且具有环保优势，性能价值比较高的新型实木复合地板，应该是木地板行业发展的趋势。一地板经销商说，实木复合地板解决了实木地板易变形不耐磨的缺陷，而且脚感特别舒服，让消费者能享受到大自然的温馨，又解决了古老的实木地板难保养的缺点，是强化木地板和实木地板的美好结晶，是人们追求的高档享受。不过它的价格比较高。 4、竹木复合地板： 竹木复合地板是竹材与木材复合再生产物。它的面板和底板，采用的是上好的竹材，而其芯层多为杉木、樟木等木材。其生产制作要依靠精良的机器设备和先进的科学技术以及规范的生产工艺流程，经过一系列的防腐、防蚀、防潮、高压、高温以及胶合、旋磨等近40道繁复工序，才能制作成为一种新型的复合地板。 这种地板具有竹地板的优点：外观自然清新、文理细腻流畅、防潮防湿防蚀以及韧性强、有弹性等；同时，其表面坚硬程度可以与木制地板中的常见材种如樱桃木、榉木等媲美。另一方面，由于该地板芯材采用了木材作原料，故其稳定性极佳，结实耐用，脚感好，格调协调，隔音性能好，而且冬暖夏凉，尤其适用于居家环境以及体育娱乐场所等室内装修。从健康角度而言，竹木复合地板尤其适合城市中的老龄化人群以及婴幼儿，而且对喜好运动的人群也有保护缓冲的作用。 5、软木地板： 市场上出售的软木地板主要有三种，它们的特点各异。 第一种、纯软木地板，厚度在4~5毫米，如果只拿一小块来看，很像是防潮垫，从花色上看非常粗旷、原始，并没有固定的花纹，与我们平时熟知的条纹状地板有很大的不同，花色虽有几十种之多，但区别并不是十分明显；它的最大特点是用纯软木制成，质地纯净，非常的环保。它的安装方式采用粘贴式，即用专用胶直接粘贴在地面上，施工工艺比较复杂，对地面要求也较高。从价格上看这种地板市场价在一百多元/平方米，价格相对较低。 第二种、软木地板，从剖面上看有三层，表层与底层均为软木，中间层夹了一块带企口(锁扣)的中密度板，厚度可达到10毫米左右，俗称“三明治”，里外两层的软木可达到很好的静音效果，花色与纯软木地板一样，也存在不够丰富的缺憾。但是从安装上看要简单许多，主要采用悬浮式，即同强化地板相似，对地面要求也不太高。这种软木地板的价格相对较高，一般的市场价在300多元/平方米。以上两种软木地板均来自葡萄牙的阿莫林公司，质地纯净，非常环保。 第三种、软木静音地板，它是软木与复合地板的结合体，最底层为软木，表层为复合地板，中间层则同样夹了一层中密度板，它的厚度可达到13.4毫米。当人走在上面时，最底层的软木可以吸收一部分声音，起到降音的作用，因为有足够的厚度，脚感也非常好。 它的另一主要特点是克服了以上两种软木地板花色较少的缺点，表层的复合地板，可以有任意的花纹与色泽选择，所有你所看到的复合地板花色都可选择，同时又具有了软木的静间效果。至于这种地板的安装方式与复合地板一样，可以采用锁扣的方式，非常方便。它的市场价格在110元~186元/平方米之间，相对适中。 6、竹地板: 竹地板具有色泽美观、富有弹性、防潮、硬度强、冬暖夏凉等特点，与木地板相比，更有其特殊优点。 颜色竹子的生长半径比木头小，受日照影响不严重，没有明显的阴阳面差别，因此比木地板色差小；用新鲜毛竹加工而成的竹地板竹纹丰富、色泽均匀。 硬度竹地板为植物粗纤维结构，它的自然硬度比木材高一倍多，而且不易变形，理论上使用寿命达20年左右,环保竹子的生长期大大短于树木，使用竹地板有助于减少木材的使用量，而且价格相对便宜，一般高档竹地板的价格仅相当于中低档木地板的价格。 与实木地板相同，竹地板最怕潮湿变形。但由于竹地板的纤维密度比木地板高，所以当竹地板与木地板同时用水浸泡24小时后，竹地板的膨胀变形率仅为木地板的一半，北方同样可以使用.不适合用于浴室、洗手间、厨房等属于房子“湿区”的区域 竹地板的表面处理多用清漆，有哑光油漆、亮光油漆、耐磨漆三种。 高档竹地板的价格仅相当于中低档木地板价格。全竹地板的价格是150-160/平方米，竹木复合地板是130-135元/平方米，而上色漆的竹地板反而是最便宜的，因为它对竹材本身的色差要求很低，价格在125-130元/平方米
木塑地板是由在生产中、高密度纤维板过程中所产生的木酚，加入再生塑料经过造粒设备做成木塑复合材料，然后进行挤出生产组做成的地板。木塑地板是一种新型环保型木塑复合材料产品，主要特点有：木塑地板防水、防潮。根本解决了木质地板对潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形的问题，可以使用到传统木制品不能应用的环境中，如园林景观、别墅等户外平台。木塑地板防虫、防白蚁，可以有效杜绝虫类骚扰，延长使用寿命。
塑木材料是新型的环保节能复合材料，木材的替代品。可用于园林景观、内外墙装饰、地板、护拦、花池、凉亭等！本产品不需要二次加工（如贴皮、转印、油漆等），具有天然的木质纹理。铺板：包括平台、路板、站台垫板。除铺板外，还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、建筑模板、防潮板，均可使用塑木复合板材。此外，还可用于装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘，以及家具（包括室外露天桌椅）、船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架、百页窗等。塑木复合材料（WPC）是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材性能和塑料成本的优点，经挤出或压制成型的型材、板材或其他制品，替代木材和塑料。开发塑木复合材料的推动力来自于合理利用地球有限资源的要求，减少原始木材用量，保护我们有限的森林资源，回收再利用旧木粉和塑料。木纤维和植物纤维来源丰富、价廉、质轻、对设备磨损小，尺寸稳定性良好，电绝缘性优，无毒，可反复加工，能生物降解。木纤维有废木粉、刨花、锯木，植物纤维为粉碎处理过的稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。热塑性塑料主要为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等聚烯烃和聚氯乙烯（PVC），包括新料、回收料以及二者的混合料。
牢实。但是会有一定的损耗。防腐木是采用真空干燥，高压渗透防腐材料做成的材料。是改性的木材，相当于将树脂一类东西灌倒木纤维里去了。所以有点像塑料一样防腐。因此室外多采用这种材料，但是加工工艺或材料不过关还是会出现腐蚀的，但还是要远好于一般木料。一般都是塑木材质的，能用个十到十五年。耐候性好，耐冻融、耐浸洗，使用寿命长。
木塑，即木塑复合材料（Wood- Plastic Composites,WPC），是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过 35%-70%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。
木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。
防水、防潮。根本解决了木质产品对潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形的问题，可以使用到传统木制品不能应用的环境中。防虫、防白蚁，有效杜绝虫类骚扰，延长使用寿命。
