木塑加工工艺

木塑复合材料地板的挤出成型设备

目前应用于木塑复合材料挤出生产的设备主 要有单螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机、平行 双螺杆挤出机 。
单螺杆挤出机

单螺杆挤出机的输送作用是靠 摩擦来实现的，由于木粉比较蓬 松，木粉与塑料的导热性差，挤 出困难，使木粉在螺杆及流道内 停留时间过长，容易出现烧焦现 象，而且单螺杆挤出机的混炼效 果不好、排气效果也差，致使它 在加工木塑复合材料中受到很大 的限制。但是由于单螺杆挤出机 结构比较简单，维修费用也低， 故仍受到很多生产厂家的青睐。 为满足使用要求，已开始对单螺 杆挤出机进行各种改进。
多步法

多步法是将上述过程分别在 不同的设备上完成，如图2所 示。山于一步法在实际加工 过程中往往因干燥、混合不 彻底而出现制品质量变差、 密度分布不均匀等问题，所 以大多数企业主要还是采用 多步法（主要为两步法，即 先造粒后成型）进行木塑复 合材料的加工生产。
注射成型

注射成型将经过干燥和表面处理 的木粉与基体树脂置于高速混合 机中，经充分搅拌混合后注射成 型；或者搅拌混合后再用单螺杆 或双螺杆挤出机造粒后再注射成 型，这两种方法分别称为一步法 和两步法，如图3所示。一步法 可省去造粒工序，但对设备的要 求较高；两步法的造粒过程对物 料进行了二次混合，提高了木粉 在树脂基体中的分散性，而且造 粒后再注射成型的方法加料较为 容易，但是会使整个工艺过程比 较复杂。
木塑地板的成型方法
1.压制成型 2.挤压成型 3.注射成型
压制成型

压制成型这种成型方法是直接把物料送人 到模具中，然后利用油压机压制成型，它分为 冷料热压和热料冷压两种形式。冷料热压是将 冷的粒料加人到模具中，然后对物料进行加热、 加压，使之充满整个模具型腔，最后进行冷却 定型；热料冷压是将挤出机挤出的熔融物料迅 速送人模具中压制成型。
双螺杆挤出机

双螺杆挤出机的输送原理是正 位移强制输送，没有压力回流， 加料容易；排气效果好，能够充 分地排除木粉中的可挥发成分； 螺杆螺棱互相啮合，强烈的剪切 作用使物料的混合、塑化效果更 好；物料停留时间短，不容易出 现木粉烧焦现象。因此双螺杆挤 出机已成为目前木塑复合材料的 主要加工设备。双螺杆挤出机又 分为锥形双螺杆挤出机、平行双 螺杆挤出机两种。
木塑地板成型生产线
影响木塑复合材料性能的因素

以木塑复合材料挤出为例，影响木塑复合材 料性能的因素主要包括挤出成型工艺条件、基 体树脂的种类、木粉的含量（木塑比）及木粉 粒径、各种添加剂（润滑剂、偶联剂、增容剂 等），以及木塑复合材料挤出成型的设备等。
挤出工艺条件对木塑复合材料性能的影响



木塑发泡型材加工流程介绍
木塑发泡型材加工流程介绍

木塑发泡型材是以木屑、竹屑、麦秸、谷糠、 等植物质材料为主原料，利用高分子界面化学 原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的 塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种 可逆性循环利用、形态结构多样的基础性材料.
木塑发泡型材生产工序分三大步骤来完成
木塑复合材料中木粉含量影响

木塑复合材料中木粉含量的多少直接影响到木 塑复合材料的加工性能与制品的力学性能。 以HDPE为基体树脂为例，分别加人0、 30、40、50、60份木粉制得木塑复合材料， 其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度及弯曲弹性 模量如图4～图7所示。
拉伸强度、冲击强度、弯曲强度及弯曲弹 性模量 图
木塑复合材料地板生产中需要研究的最关 键技术


①如何提高亲水性木粉与疏水性塑料的相容性； ②如何使聚合物基体由单组分向多组分方向发展，并能使回 收的聚丙烯（PP)、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC)等多种 废弃塑料和木粉同时混合成型 ③如何使木粉的含量由低含量向高含量发展，以降低成本， 赢得市场 ④如何提高木塑复合材料的强度，以及加工时更容易填充一 些高强度填料如玻璃纤维等，从而扩大应用领域； ⑤如何通过设计改进混炼设备和成型模具，以解决木塑复合 材料混合性差、难成型等缺点，提高生产效率。
基体树脂对木塑复合材料性能的影响

由于木质纤维只能承受200℃的 加工温度，所以木塑复合材料的 树脂基休一般采用PE、PP和 PVC等加工温度低的热塑性树脂， 不同基体树脂的木塑复合材料在 拉伸性能、弯曲性能、冲击强度 和热变形温度上都是有差别的。 分别以PE、PP、PVC为基体， 木粉的填充量为50%，制备3种 木塑复合材料，各自的性能参数 见表1 木粉含量及其粒径对木塑 复合材料性能的影响
木粉含量对拉伸、冲击强度的影响

由图4、图5可以看出，当术粉的含量由0份增加到30份时，其拉 伸强度和冲击强度分别从14.1MPa下降到6 MPa和从15.6 kJ/m2 下降到5.2 kJ/2m，粉的填充量增大，加剧了木粉的聚集现象， 颗粒引起应力集中和缺陷的儿率增大，使HDPE/木粉复合材料的 拉伸强度和冲击强度急剧下降。但随着木粉含量的进一步增加， 两者的变化率都不大，处于一个非常稳定的阶段。因此在加人木 粉的初级阶段要考虑加人适当的增容剂，以改善木粉与HDPE界 面的相容性，提高材料的拉伸强度和冲击强度。
木粉含量对弯曲强度及弹性模量的影响

虽然木粉的加人降低了材料的韧性，使拉伸强度和冲 击强度降低，但由图6、图7可以看出，木粉的加人同 时又提高了材料的刚性，因为木粉加人后仍然保持纤 维束状，有一定的长径比和较高的强度，当木粉加人 到一定程度时，对体系的增强作用史加明显，这主要 表现在随着术粉含量的增加其弯曲强度和弯曲弹性模 量明显增大。
挤出成型

挤出成型先将物料预处理，然后利用单螺 杆或双螺杆挤出机对物料进行混炼，最后通过 机头将物料挤出成型。挤出成型方法简单，生 产效率高，是目前加工木塑复合材料最主要的 方法。挤出成型主要有一步法和多步法两种。
一步法

一步法是将木粉的干燥、木粉与塑料颗粒的混 合及挤出成型集中在一组设备上一步完成，如 图1所示
(1)挤出成型温度的影响木塑复合材料在挤出加工过程 中主要受机筒温度和机头温度所影响，机筒温度主要 对复合材料的混炼和塑化效果有决定性的影响，机头 温度则对挤出成型有重要影响。 (2)挤出机螺杆转速影响从固体输送理论和粘性流体 输送理论可知，提高螺杆的转速可以提高挤出的产量， 降低生产成本和提高劳动生产率。 (3)其它工艺条件的影响除了温度和螺杆转速对木塑复 合材料的性能有重要影响外，冷却速度、机头压力、 排气等也对其有一定的影响。
木塑复合材料地板的发展前景



木塑复合板材兼具木材和塑料的成本和性能优点，并且这种材料有耐腐蚀、不 翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点，因此，把木粉填充混合加工成为 建筑和结构用型材已成为目前塑料挤出行业中最为活跃的领域之一，回收废旧塑 料、植物秸杆等是对资源的再利用，可以有效地减少木材用量，保护森林。 木纤维和植物纤维来源充足，质轻价廉，对设备磨损小，制成品尺寸稳定，电 绝缘性好，可反复加工，无毒，且能生物降解，对自然环境不会造成污染。热塑 性塑料主要为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯 （PVC）等聚烯烃，可用新料、回收料或二者的复合材料。利用天然木纤维废料 和废旧塑料生产的代木新型材料，与目前市场上流行的含天然木质纤维的复合材 料(例如复合地板)相比，不但成本低，且不含甲醛等对人体有害的物质。 以木塑复合材料来代替木材，不仅可减少对木材的需求量，节约森林资源，而 且缓解了白色污染日益严重的问题。它通过对废弃资源的综合利用，变废为宝， 化害为利，具有很高的经济效益和社会效益，符合科学发展观和可持续发展的要 求，符合建设节约型社会和发展循环经济的要求，具有广阔的发展前景。
木粉粒径对木塑复合材料性能的影响

粒径较大的木粉有利于复合材料弯曲性能和冲 击性能的提高，其拉伸强度随着木粉粒径的增 大而呈现先上升后下降的趋势，在粒径为 200μm时出现最大值，当粒径在150～850μm 范围内有利于熔体流动速率（MFR）的提高， 密度随着粒径的增大而减小，并得出粒径为 180～250μm的木粉可赋予木塑复合材料良好 综合性能的结论。


一、配料：首先是根据产品配方比例将高分子 树脂粉、木粉及其它加工助剂按比重进行称配。 二、混料：然后把称配好的物料按打粉标准工 艺、顺序流程投入到高速混合筒进行搅拌，然 后待温度达到设定值时，放入冷却搅拌筒通过 冷却水在筒内不断循环冷却到规定温度时，将 物料放入可移动料车里，打粉完毕。

三、挤出：最后根据生产订单需求，选择相对 应的产品模具、挤出设备进行模具安装。根据 操作标准工艺卡设定挤出生产操作工艺，使物 料经过螺杆高速剪切时，能完全使其塑化成粘 流状态、再由挤出模头出来并经过定型模及水 箱一系列的冷却定型装置后，将制品完全冷却 定型，最后通过牵引切割成所需要的产品尺寸， 这样一块合格的木塑产品就制作完成了。