一种再生木质复合材料及应用该材料成型的木塑型材制造技术

一种再生木质复合材料，由超细纤维粉体、超细矿石粉、废旧塑料再生料、塑料成型用偶联剂组合而成，其中，其制备方法为（各组份按重量百分比计）：３８～４１．６％超细纤维粉体与３％着色剂混合；冲击粉碎，高循环碰撞，干燥至含水率在１％以下；加入２５％超细矿石粉和２７～３０％废旧塑料再生料及塑料成型用偶联剂；熔融搅拌；混炼搅拌；冷却搅拌；粒料粉碎，制成成品。本发明专利技术的优点是：可用其制成木塑型材，原材料来源广泛且资源可再生循环利用。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种再生木质复合材料及应用该材料成型的型材，尤其是一种再生木质复合材料及应用该材料成型的木塑型材。
技术介绍
目前，现有的木塑复合材料或塑木复合材料，其原材料是由粒径为180～250μm、含水率为3～8％的木粉加废塑料和硅烷塑料成型用偶联剂及其它助剂组合而成的；采用的复合材料成型方法是将热固性树脂发泡物质与木粉混和，施加高速搅拌力使物料自摩擦升温到185～210℃，将其干燥和融合，然后再加入热塑性树脂进行混拌，制成粒径在15mm以下的颗粒状再生木质合成树脂。但是，原材料组合和材料成型方法存在以下问题从原材料组合分析一方面，制作木粉的原材料仅限于木材和木材废、余料，原材料存在局限性和资源争夺性；另一方面，粒径为180～250μm的木粉属于细粉状态，含有20％以上的纤维薄壁细胞，依据木材细胞组成理论，木材的薄壁细胞具有强大的聚集性，是木材吸湿和脆裂的主要途径，所以使用细粉状态的木粉成型的复合材料，容易导致材料在综合使用条件中强度降低和损失。从该复合材料成型方法分析一方面，树脂的结晶熔点是175℃，木纤维的热裂解温度是145～165℃，树脂与木粉共同升温到165℃以上，在树脂没有达到融化和包裹木粉颗粒之前，木粉颗粒很容易被烧失和碳化，产生的灰分将会严重降低复合材料的强度；另一方面，被树脂包裹的木粉颗粒取向排列为纤维链后，其纤维链的间隙均由树脂填充，依据材料知识，热塑性树脂的成型收缩率为1.0～2.5％，应用该材料成型的产品很容易产生塌陷和收缩变形，导致成型产品的质量不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有木塑型材原材料组合和材料成型方法中存在的问题。为达上述目的，本专利技术提供一种再生木质复合材料，由超细纤维粉体、超细矿石粉、废旧塑料再生料、塑料成型用偶联剂组合而成，其中，其制备方法为(各组份按重量百分比计)a、38～41.6％超细纤维粉体与3％着色剂混合；b、冲击粉碎，高循环碰撞，干燥至含水率在1％以下；c、加入25％超细矿石粉和27～30％废旧塑料再生料及塑料成型用偶联剂；d、熔融搅拌；e、混炼搅拌；e、冷却搅拌；f、粒料粉碎，制成成品。本专利技术还提供一种用上述再生木质复合材料成型的木塑型材，其制作工艺为(各组份按重量百分比计)a、将农作物秸秆或木屑或树枝或坚果壳或竹子中的一种或其组合物磨细切碎为1～2mm的碎粒或碎杆；b、磁选筛分去除金属异物，粒径2mm以上的碎粒或碎杆返回再进一步切碎； c、干燥，超细粉碎成超细纤维粉体；d、38～41.6％超细纤维粉体和3％着色剂混合；e、在高速搅拌捏合机内以700～900rpm冲击粉碎，高循环碰撞，160℃高温干燥至含水率在1％以下；f、加入25％超细矿石粉和27～30％废旧塑料再生料及助剂，在高速搅拌捏合机内以600～700rpm，170～180℃高温下熔融搅拌；g、在高速搅拌捏合机内以200～400rpm，170～180℃高温下混炼搅拌；h、送入冷却搅拌机，以400～600rpm冷却搅拌；i、粉碎成颗粒状木质复合粒料；j、由挤出机经由成型模具挤压，热塑充填，冷却结晶，定尺锯裁、沙光，制成成品。在上述方案基础上，所述的颗粒状木质复合材料粒径在5mm以下。所述的超细纤维粉体，其粒径为100μm～125μm，含水率在5％以下，由农作物秸秆或木屑或树枝或坚果壳或竹子中的一种或其组合物经磨细制成。所述的废旧塑料再生料为熔体指数MFR在2～8g/10min的聚丙烯PP再生料或聚乙烯PE再生料。所述的塑料成型用偶联剂为由酸酐接枝的乙烯基共聚物或甲基丙烯酸接枝共聚物。本专利技术的有益效果是1、原材料不仅可用木材和木材废弃物，还扩大到使用农作物秸秆、坚果壳、竹子领域，来源广泛且资源可再生循环利用；2、使用超细矿石粉，避免了树脂收缩产生的尺寸不稳定性，增强了复合材料的耐化学性能，避免了纤维颗粒烧失问题，应用超细粉体的比表面积和表面能特性，使复合材料的密度提高一倍以上、强度和硬度提高15％以上；3、纤维粉和矿石粉均采用了超细最佳粒径和颗粒级配，不仅构筑了粗、细骨料效果和拉筋效果，而且超细粉体独特的比表面积和表面能可以与树脂交联酯化和分子键能化，使得材料成型后，材料交联体为网络填充密实结构，由此得到材料内部应力由点到线再由线到面的合理传递和分散；4、材料成型方法防止了粉体纤维烧失问题并将原聚集粉体粉碎为非聚集粉体，使得树脂融溶包裹粉体表面更充分和更完全；5、成型所得的再生木质复合材料型材其含水率小于0.1％且不吸湿，材质均匀且内应力传递稳定可靠。具体实施例方式一、原材料准备1、超细纤维粉体由农作物秸秆或木屑或树枝或坚果壳或竹子为原材料，经经切碎、干燥、超磨细工序，形成的粒经为100～125μm、含水率在5％以下的粉体；2、超细矿石粉细度粒经为15μm以下的磨细滑石粉或磨细高岭土，控制使用技术参数为二氧化硅SiO2含量在60％以上、烧失率为8％以下；3、废旧塑料再生料聚丙烯PP再生料或聚乙烯PE再生料，控制使用技术参数为熔体指数MFR＝2～8g/100min、溶化温度为145℃以上、热解温度为170～220℃；4、塑料成型用偶联剂由酸酐接枝或甲基丙烯酸接枝的乙烯基共聚物，控制使用技术参数为分子量为30000、软化点为145℃，使用量为0.5～5％。5、其他助剂成型用助剂乙撑双硬脂酸胺EBS，平均熔点为165℃；着色剂TCA钛白复合颜料或氧化铁或鉻酸铅盐。上述的废旧塑料再生料、酸酐接枝或甲基丙烯酸接枝的乙烯基、超细矿石粉、助剂均可从专业生产厂或市场购买。二、机械设备高速搅拌捏合机、冷却搅拌机、刀片式粉碎机、磁选式筛分机、强力切碎机等，均可从专业生产厂购买。上述的高速搅拌捏合机的内搅拌系统装有四层专用搅拌叶片；其底层是AO型叶片，使用功能为无死角出料；底数二层是SR型叶片，使用功能为粉碎；底数三层是SO型叶片，使用功能为高循环、高载荷；顶层是PO型叶片，使用功能为融溶。三、再生木质复合材料的制备1、切碎将农作物秸秆或木屑或树枝或坚果壳或竹子或其组合，用强力切碎机切碎为1～2mm的碎粒或碎杆；2、磁选筛分将上述碎粒或碎杆装入磁选式筛分机，经由磁滤输送带去除金属异物；由往复筛筛除出粒径2mm以上的碎粒或碎杆，经输送带返回到切碎机再次切碎，筛余后粒径2mm以下的碎粒或碎杆进入下道工序；3、干燥和超细粉碎将上述碎粒或碎杆干燥并超细粉碎。干燥使用热风介质，送风口温度控制在140～160℃，引风口温度控制为50～70℃，出料口温度控制在60～80℃，螺旋式给料机转速控制在300～500rpm；用机外筛分二次磨细配套系统进行超细粉碎，得到含水率降至5％以下、粒径为100～125μm的超细纤维粉体； 4、一级混和料干燥搅拌将占重量配合比为38～41.6％的上述超细纤维粉体和3％的着色剂混合为一级混和料，装入高速搅拌捏合机内以700～900rpm高速旋转15～20分钟，依靠高速搅拌捏合机的SR型叶片和SO型叶片的作用，使一级混和料在冲击粉碎和高循环碰撞力中产生160℃高温，高温产生的蒸汽通过高速搅拌捏合机上部排气孔过滤排出，将其含水率由5％降至0.1％以下，得到41～44.6％干燥的非聚集性一级混和料；5、融溶搅拌在上述条件下，暂时停止搅拌30秒并保持混和料温度下降少于10℃，装入2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生木质复合材料，由超细纤维粉体、超细矿石粉、废旧塑料再生料、塑料成型用偶联剂组合而成，其特征在于：其制备方法为（各组份按重量百分比计）：ａ、３８～４１．６％超细纤维粉体与３％着色剂混合；ｂ、冲击粉碎，高循环碰撞，干燥至含水率在１％以下；ｃ、加入２５％超细矿石粉和２７～３０％废旧塑料再生料及塑料成型用偶联剂；ｄ、熔融搅拌；ｅ、混炼搅拌；ｅ、冷却搅拌；ｆ、粒料粉碎，制成成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆一平不公布姓名，邹建平，
申请(专利权)人：陆一平不公布姓名，邹建平，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]