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塑木复合材料挤出成型工艺探讨

时间:2020-11-24 15:54 作者: 大玩家网站

  塑木复合材料挤出成型工艺探讨_能源/化工_工程科技_专业资料。2007. No. 3. (总第 152 期 ) 塑木复合材料 ◆专栏◆ 塑木复合材料挤出成型工艺探讨 王玉梅 季建仁 惠东美新塑木型材制品有限公司 广东 惠东 516321 塑 木 复 合

  2007. No. 3. (总第 152 期 ) 塑木复合材料 ◆专栏◆ 塑木复合材料挤出成型工艺探讨 王玉梅 季建仁 惠东美新塑木型材制品有限公司 广东 惠东 516321 塑 木 复 合 材 料 (wood plastic composites, 简 称 WPC) 是指以经过预处理的植物天然纤维或粉末( 如木、 竹、 花生壳、 椰子壳、 亚麻、 秸秆等) 为主要组分, 与高分子 树脂基体复合而成的一种新型材料。该材料具有植物 纤维和高分子材料两者的诸多优点, 能替代木材, 可有 效地缓解我国森林资源贫乏、 木材供应紧缺的矛盾。 其 汽车工业、 货物 应用范围非常广泛, 主要应用在建材、 的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方 面。由于植物纤维的可再生性、 可被环境消纳性, 所以 1 WPC 生产工艺流程 2 成型工艺参数 2.1 螺杆转速 螺杆的转速与生产能力成正比。因此, 提高转速 可以有效地增加生产能力, 但 WPC 挤出加工过程中 螺杆转速的增加受到许多限制。大部分天然纤维都是 热敏性的, 过高的 螺 杆 剪 切 会 导 致 物 料 的 降 解 和 碳 化。选用合理的螺杆结构能充分满足物料的塑化、 停 留时间和挤出压力 要 求 。 只 有 在 满 足 物 料 的 挤 出 温 度、 切强度、 合、 气及挤出机功率限制的前提 剪 混 排 下, 才能最大限度地利用螺杆转速以提高生产率。 WPC 是一种极具发展前途的绿色环保材料, 其生产技 术也被认为是一项有生命力的创新技术。因此具有广 阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。 近几年来, 塑木的生产发展迅猛 , 许多项目处在试 产阶段, 现在根据我们的实际体会就挤出成型方面的 问题与同行进行探讨。 目前 WPC 的主要成型加工设备为双螺杆挤出机, 这是因为双螺杆挤出机依靠正位移原理输送物料 , 压 力回流小, 加料容易 ; 排气效果好, 能够充分地排除天 然纤维素中的可挥发成分 ; 螺杆互相啮合, 自清洗能力 强 , 物料的混合、 塑化效果好。物料在双螺杆中停留时 间短, 可有效避免物料的过分塑化及天然纤维的碳化。 由于双螺杆挤出机的加料、 混合效果好, 因此广泛应用 双螺杆挤出机可分为平行双螺杆挤出 在 WPC 生产中。 机和锥型双螺杆挤出机。本文重点讨论同向锥型双螺 杆挤出机的生产成型工艺。 ———————————————— ———————————————— ——————————————— 作者简介: 王玉梅 (1979- ), 女 , 工程师 , 长春工业大学高分子材料 与工程专业 , 工学学士。 毕业后一直从事塑料改性研究工作 , 现 在惠东美新塑木型材制品有限公司从事技术开发工作。 2.2 挤出机温度和压力 WPC 挤出加工过程中, 挤出机的温度和压力控制 也十分重要。若挤出温度过高, 物料易降解, 同时过高 的温度使熔体的粘度降低, 挤 出 压 力 不 足 , 造 成 制 品 表面粗糙、 强度差, 影响挤出质量; 而温度过低又使得 塑料塑化不良 , 不能充分包裹 木 粉 , 也 会 使 制 品 的 性 能受到影响。另外在一定程度上, 口模温度的控制能 有效避免熔体破裂, 过高与过低的口模温度都会造成 熔体破裂。合理的螺杆结构也能有效的降低挤出机的 温度、 提高机头压力, 可以有 效 地 改 善 塑 木 复 合 体 系 的挤出加工性能。一般锥型双螺杆挤出机加工过程中 www . cn- plas tics . net 33 MARCH 塑 木 复 合 材 料 各段温度范围如下: I 段: 150~ 170℃; Ⅱ 段: 160~ 190℃; 表1 塑木挤出成型的缺陷与主要因素关系 Ⅲ 段: 170~ 195℃; IV 段: 180~ 195℃; 机头口模段: 180~ 205℃。各段的温度应尽可能稳定, 且总的停留时间少 于 15min。 2.3 模具温度和定性冷却温度 对于 WPC 的挤出生产来说 , 模具温度的高低, 直 接影响制品的表面光滑情况以及制品的内应力大小。 实践证明, 合理的模具温度是提高和控制产品性能的 重要因素。 2.4 塑木生产过程中常见故障与对策 WPC 制品外观质量和内在质量出 现 问 题 时 往 往 不是由一个单独工艺点影响的, 是由各段工艺之间相 互关联、 互相影响的。 要进一步控制好型材的外观及物 理性能, 生产出高品质的塑木型材制品, 除配方因素 表 外, 更应该着重生产工艺的研究。附表 1、 2 列出一 些常见问题的影响因素和解决办法供参考。 表2 塑木挤出成型缺陷和解决对策 3 结语 在塑木复合材料的成型生产中 , 还有很多需要考 虑和重视的问题, 这些问题解决的好坏, 直接影响制 品的性能。因此, 对合理的加工工艺进行探讨, 无疑十 分有助于塑木复合材料配方研究和制品的生产加工。 1 2 参考文献 许 民,姜 晓 冰,王 克 奇.木 塑 复 合 材 料 的 研 究 现 状 与 应 用 前 景 . 林业科技 , 2004,29(3):41~ 43 薛平 , 王哲, 等 . 木塑复合材料加工 工 艺 与 设 备 的 研 究 . 人 造 板通讯 ,2004(11):9~ 13 废旧塑料衍生建材新兴产业 废旧塑料袋可化身新型枕木, 并可为建材制品及 包装材料开发提供广阔的空间。在近日青岛投入生产 的、 由中美合资筹建的世界上第一条铁轨枕专业生产 线就取材于废塑料, 全部出口美国, 年出口额逾亿元。 同时, 废塑料和粉煤灰混合可制作建筑用瓦。特别是 利用废泡沫塑料再生利用技术, 将消泡后的废聚苯乙 烯泡沫塑料加入一定剂量的低沸点液体改性剂、 发泡 剂、 稳定剂等 , 经 加 热 等 工 艺 处 理 后 生 成 硬 质 聚 苯 乙 烯泡沫塑料板。这种板可以单独使用, 也可在成型后 34 www . cn- plas tics . net 再用薄铝板包敷做成铝塑板。其保温性能很好, 不会 造成结霜和结露 现 象 , 且 可 降 低 工 程 造 价 , 施 工 操 作 方便。因此在北方采暖地区, 该办法所生产的聚苯乙 烯泡沫塑料保温板十分受欢迎。 挤塑成型为“塑木” 另外, 可将废塑料直接粉碎、 室外防盗垃圾 新材料。这种材料使用广泛, 室内家具、 桶、 园艺设施都是发挥“塑木”所长的产品, 使其从一 种垃圾变成一种原材料, 真正做到循环经济。


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