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木塑復(fù)合材料共混技術(shù)
點擊次數(shù)：2279 發(fā)布時間：2009-6-9
木塑復(fù)合材料具有的優(yōu)點是，這兩種不同材料的性能可以被理想地結(jié)合在一起。填充有木粉料（鋸木灰）或木纖的塑料擠出物到目前為止主要被用在建筑領(lǐng)域，如用于陽臺蓋板，以及窗戶、門和欄桿用到的型材。zui為重要的市場是在美國，在2000年約生產(chǎn)出20萬噸木塑復(fù)合物。的年增長率是25%。這些復(fù)合物的主要優(yōu)點是它們設(shè)計范圍寬、生產(chǎn)無廢物和近似木質(zhì)的外觀。迄今為止，木纖/塑料復(fù)合物在注塑中的應(yīng)用還不常見，盡管它們擁有大量的優(yōu)點。與殘余水分含量和均勻混合有關(guān)的質(zhì)量要求普遍要比在型材擠出中的要求要高，特別是在熱流道模具中加工或生產(chǎn)薄壁塑件時。 刨木花在木工廠里被研磨成了技術(shù)性木質(zhì)纖維，具有盡可能大的長度與直徑之比值。在研磨過程的末端，木纖通過一個篩網(wǎng)，以特定的長度分布按纖維長度被分類。注塑粒料用的木纖長度一般200至400mm之間，在特殊情況下可以達到3000mm。瑞典的斯堪的納維亞木纖公司與德國科倍隆公司密切合作，推出了旨在生產(chǎn)粒狀木纖/塑料復(fù)合物的開發(fā)項目，具有注塑所需的高品質(zhì)。質(zhì)量主要由兩個因素所控制：對木纖的加工和木材的種類；在雙螺桿混煉機中生產(chǎn)復(fù)合物過程中的工藝控制。混煉次木纖料生產(chǎn)出具有良好機械性能的木纖/塑料復(fù)合物的一個條件是木纖質(zhì)量保持優(yōu)良。注塑粒料用到的木纖必須按質(zhì)量被歸類為技術(shù)性纖維。生產(chǎn)的開始材料由經(jīng)挑選過的粗刨木花組成。能大量獲取的鋸木屑不符合質(zhì)量要求。
生產(chǎn)復(fù)合物的混煉機
為生產(chǎn)復(fù)合料而不斷加工木纖之時，有一個需要考慮的重要限制條件：在160℃以上的溫度和有氧存在的情況下，會在纖維中出現(xiàn)熱氧化，引起發(fā)黑，纖維產(chǎn)生機械性損害。因為這種局限性，并根據(jù)對不同混煉系統(tǒng)所進行的技術(shù)評估結(jié)果，科倍隆的雙螺桿混煉機被證明是特別適合的。它的主要優(yōu)點有：能夠通過螺桿結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)來控制能量的引入，這樣便可以確保低的加工溫度；無氧時，在塑料的熔融溫度下,由木纖所用去的停留時間極短，僅10至20秒；緊密嚙合的同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿有著的混合與分散效果。在機器制造商的試驗車間所進行一系列系統(tǒng)測試，被用來確定適于次木纖/塑料復(fù)合物加工的螺桿結(jié)構(gòu)和*步驟。測試在雙螺桿混煉機（ZSKMegavolume）上進行，它有著直徑62mm的螺桿，利用了不同的螺桿結(jié)構(gòu)。這種混煉機的螺桿螺紋特別深，直徑比為1.8，所以有著比ZSKMegacompounder較大的自由體積。這種品牌特別適合于密度極低（0.15kg/dm3）的大體積木纖料。這些試驗顯示，利用下面描述的工藝，圖2所示的裝置不僅生產(chǎn)出注塑復(fù)合物，而且它特別溫和地處理纖維。在第二加工段，木纖被均勻地分散在熔體當中，從而每一點纖維都被塑料熔體*潤濕。接下來的真空排氣確保了殘余水分和所有其它揮發(fā)性成分被回收。接下來一個區(qū)段為造粒過程積累了壓力。因為木纖/塑料復(fù)合物的造粒有著特別的要求，所以出自科倍隆的一套更為*的造粒系統(tǒng)在工廠試驗之后被開發(fā)出來。產(chǎn)生出來的極均勻桶狀粒可以在傳統(tǒng)注塑機上被加工，不會出現(xiàn)任何問題，生產(chǎn)出干凈無條痕的塑件。基礎(chǔ)塑料，通常是PP，但有的時候是HDPE，與配方中規(guī)定的添加物一起，如粘著劑、紫外線穩(wěn)定劑、著色劑、抗菌劑或阻燃劑，通過重力測定系統(tǒng)被輸送至混煉機的*外殼，并在*加工區(qū)被熔化。隨后，木纖（殘余水分含量必須在重量的3%至6%之間，依配方而變）通過重力計量裝置和雙向喂料裝置被直接添加至熔體中。這確保了對纖維的溫和處理。木纖帶走的氣體在大多數(shù)情況下能通過裝置中的背部排氣系統(tǒng)散逸出來。依靠裝備精良的試驗工廠，化合物的性能可以得到優(yōu)化，在與實際可能碰到的條件相近的條件下做出來的樣板的數(shù)量可以被檢查出來，從而測試其在潛在用途中的適合程度。這意味著感興趣的顧客能使自己熟悉生產(chǎn)所用的新材料和加工技術(shù)。 根據(jù)所介紹概念而造出來的機器具有螺桿直徑76mm的混煉機，由機器制造商在2003年底交貨給斯堪的納維亞木纖公司。這種機器能生產(chǎn)重量含量為40-70%的復(fù)合物，利用了PP或HDPE作為基層材料。其設(shè)計產(chǎn)量為1000kg/hr。一些由其生產(chǎn)出來的木纖/塑料復(fù)合物被斯堪的納維亞木纖公司加工成注塑件，一些就被賣掉。