專(zhuān)利名稱(chēng)：仿木的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料，尤其是仿木的生產(chǎn)，該仿木的外觀和手感與木材類(lèi)似。
背景技術(shù)：
已知的以塑料為主的木制品(所謂的木塑復(fù)合材料(“WPC”))由木材和聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)的混合物制備而成。這些材料無(wú)需最終表面處理，主要用于生產(chǎn)戶(hù)外場(chǎng)所用地板。不能給已知的以塑料為主的木制品上漆或只有付出相當(dāng)大的努力才能給其上漆。此夕卜，此等木制品的缺點(diǎn)在于由于含有PE，感覺(jué)很像塑料。出于這些原因，已知的以塑料為主 的木制品幾乎不適合生產(chǎn)家具，當(dāng)然不適合生產(chǎn)結(jié)實(shí)的家具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種仿木材料，避免了上述缺點(diǎn)，從原則上講，出于保護(hù)環(huán)境，尤其是保護(hù)森林的緣故，主要避免了使用木材。根據(jù)本發(fā)明的目的通過(guò)權(quán)利要求I中所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及仿木，其通過(guò)擠壓根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求10中所述的組合物而獲得。此外，本發(fā)明提供根據(jù)本發(fā)明的如權(quán)利要求16中所述的仿木的用途。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和/或優(yōu)選實(shí)施例是所附權(quán)利要求的主題。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)仿木的組合物包含30_40wt%的聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂以及30-40wt%的粒徑為O. 42-0. 25mm (40-60目)的稻殼和/或花生殼的混合物。術(shù)語(yǔ)“目”表征篩子的篩孔寬度或者說(shuō)網(wǎng)格寬度，由此充當(dāng)用于表示顆粒或粒子尺寸的度量。目值越小，要描述的塊體材料的粒徑就越大。例如，有兩個(gè)來(lái)自美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的將網(wǎng)格寬度的目值轉(zhuǎn)換為mm的表。所使用的PVC材料不受特別限制。特別是，還可以使用PVC回收材料。例如，K值為60至70的PVC懸浮樹(shù)脂是適用的。人們認(rèn)為K值是根據(jù)聚合物的稀釋液的粘度的測(cè)量值計(jì)算而得的數(shù)，是聚合度或分子尺寸的度量。K值用于樹(shù)脂規(guī)范。所使用的稻殼或花生殼不受任何特定的限制，特別是與某些稻谷或花生品種無(wú)關(guān)。稻殼產(chǎn)生的結(jié)果更好，因此優(yōu)選稻殼。此外，稻殼包含較少木質(zhì)素(只有大約5%)，因此在天氣(陽(yáng)光、雨水)的影響下不太褪色，或根本不褪色。在根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)仿木的組合物的一個(gè)實(shí)施例中，例如，以50:50的比例將PVC樹(shù)脂及稻殼和/或花生殼粉末混合?；旌系捻樞蛞话闶请S機(jī)的。在根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)仿木的組合物的另一個(gè)實(shí)施例中，將以下添加劑中的一種或多種加入PVC樹(shù)脂和/或稻殼和/或花生殼粉末的混合物中基于熱塑性塑料的化學(xué)粘合劑(例如，聚甲基丙烯酸酯)、顏料(例如，白堊、二氧化鈦、炭黑、紅氧化鈦、赭石)、潤(rùn)滑齊IJ(例如，脂肪酸鹽，比如硬脂酸鈣、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、固體石臘、聚乙烯蠟、微晶蠟)、碳酸鈣及PVC加工助劑(例如，熱及風(fēng)化穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑)。上述添加劑可以從專(zhuān)業(yè)經(jīng)銷(xiāo)商處獲得。額外組分可以同時(shí)或分為幾個(gè)階段與PVC樹(shù)脂以及稻殼或花生殼粉末混合。根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)仿木的組合物的另一個(gè)實(shí)施例包含30_40wt%例如31-37wt% 的 PVC 樹(shù)脂以及 30-40wt%，例如 33_36wt% 的粒徑為 0. 42-0. 25mm (40-60 目)的稻殼和/或花生殼粉末的混合物、基于熱塑性材料的8-12wt%，例如7-9wt%的化學(xué)粘合劑、0. 5-lwt%的顏料、2-4wt%的潤(rùn)滑劑、12-18wt%，例如，ll_15wt%的碳酸鈣及8_12wt%的PVC加工助劑。 基于熱塑性塑料的化學(xué)粘合劑例如具有除濕或從天然纖維中除去溶劑的功能并與天然纖維的非織造幅或網(wǎng)強(qiáng)力結(jié)合或交聯(lián)。PVC加工助劑可加速融合，可提高熔融強(qiáng)度(即，熔融韌度)，可消除表面缺陷且可減少“置于外面(place out)”。此外，在生產(chǎn)過(guò)程中，這些助劑可提高金屬剝離性能。合適的粘合劑及加工助劑為PVC加工領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知且許多品種可從市場(chǎng)上買(mǎi)到。在根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)仿木的組合物的另一個(gè)實(shí)施例中，PVC樹(shù)脂顆粒及稻殼和/或花生殼粉末具有大致相同的粒徑。根據(jù)本發(fā)明的仿木可以通過(guò)擠壓根據(jù)本發(fā)明的組合物來(lái)生產(chǎn)。通過(guò)擠壓所獲得的產(chǎn)品例如具有板形形狀或是一種型材。所使用的擠壓方法不受特別限制?？梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)的擠壓機(jī)。該擠壓機(jī)的操作要遵循制造商的指示。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，根據(jù)本發(fā)明的組合物必須在擠壓條件下(例如，溫度及壓力)充分均質(zhì)化并液化，使得該組合物可以經(jīng)擠壓通過(guò)擠出機(jī)噴嘴。合適的擠壓條件為制造商規(guī)定的條件或由本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)簡(jiǎn)單的常規(guī)試驗(yàn)確定。眾所周知，所用的擠出模的幾何形狀確定了所獲得的擠壓產(chǎn)品的形狀或輪廓。通過(guò)擠壓獲得的產(chǎn)品例如可具有板形形狀或是一種型材。例如，使PVC樹(shù)脂在高速混合機(jī)中與干燥的稻殼粉末(粒徑為40-60目，含水量例如為0. 5%-1. 0%)以及任選填料(例如，碳酸鈣)在125-140°c下混合5分鐘。使任選的添加齊U，比如顏料、穩(wěn)定劑、加工助劑、潤(rùn)滑劑(例如，環(huán)氧大豆油、蠟)在小型混合機(jī)/攪拌機(jī)中混合10分鐘，然后加入高速混合機(jī)的PVC樹(shù)脂/稻殼粉末/填料中。接著將整個(gè)混合物再均勻混合10分鐘。最后，使混合物在冷卻罐中冷卻大約30分鐘，然后利用雙螺桿擠出機(jī)在150-210°C或160-175°C的控制溫度下擠壓該混合物以便獲得根據(jù)本發(fā)明的仿木，作為最終
女口
廣叩o優(yōu)選地，在擠壓之后除去在擠壓產(chǎn)品上形成的塑料皮。這會(huì)使根據(jù)本發(fā)明的仿木具有與木材非常類(lèi)似的手感以及光學(xué)性。通過(guò)除去塑料皮，根據(jù)本發(fā)明的仿木還具有良好的防滑性。仿木的色調(diào)可以受用于生產(chǎn)仿木的組合物中包含的顏料的控制。出于實(shí)踐的原因，不使用較濃的色調(diào)，而是使用相對(duì)較淡的色調(diào)。然后，通過(guò)給仿木生產(chǎn)的產(chǎn)品上漆或上釉可實(shí)現(xiàn)所需的最終色調(diào)。通過(guò)這種方式，可以省略生產(chǎn)并存儲(chǔ)具有不同色調(diào)的多種仿木。例如，通過(guò)研磨除去塑料皮。例如，可以利用20-60目粒度的研磨材料(比如，砂紙或研磨紙)，例如，利用電動(dòng)手動(dòng)拋光機(jī)進(jìn)行研磨。關(guān)于該粒度，較小的數(shù)字表示較粗粒度，較大的數(shù)字代表較細(xì)粒度。24目的粒度更可能是粗粒度并適用于除去膠水或涂料層，而60目的粒度為中等粒度并用于對(duì)原木表面進(jìn)行粗預(yù)磨。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的實(shí)際情況或效果選擇合適的粒度。作為一種選擇，還可以通過(guò)不同方式例如通過(guò)刨削方式或噴砂方式除去塑料皮。在根據(jù)本發(fā)明的仿木的另一個(gè)實(shí)施例中，任選在進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理之后(例如，涂覆底漆之后)，對(duì)仿木的表面上漆或上釉或上油。水性單組分油漆或清漆例如適用于上漆。雙組分油漆或清漆特別適合在極端情況下使用。根據(jù)染色及表面色調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)不同的木材視覺(jué)效果及手感，例如，諸如Burmeseteak、Siamese teak、Java teak或老化柚木等外來(lái)木材的視覺(jué)效果及手感。根據(jù)本發(fā)明的仿木可以作為建筑材料、地板材料、墻體材料、吊頂材料用于枕木、膠合板、窗扉、圍欄、家具、車(chē)輛或電器外殼。
根據(jù)本發(fā)明的仿木，即根據(jù)本發(fā)明的木材的替代材料，具有與木材非常相似的視覺(jué)效果及手感，在許多方面具有比大多數(shù)類(lèi)型的木材大大改進(jìn)的性能。由于所用PVC的極性性能，可以毫無(wú)問(wèn)題地給根據(jù)本發(fā)明的仿木的表面上油、上清漆、上釉或上漆，因此新材料尤其適用于生產(chǎn)家具、圍欄、膠合板且甚至適用于太陽(yáng)傘的支架。極性性能還允許進(jìn)行簡(jiǎn)單的附著粘合并提供抗靜電性能。由于PE的非極性性能，傳統(tǒng)木材/PE復(fù)合材料(WPC)不能上漆或只有費(fèi)很大勁才能上漆，不能膠接且不抗靜電。由于其具有對(duì)抗?jié)穸缺热缬晁挠绊懙姆€(wěn)定性，形狀保持性及絕對(duì)韌性，根據(jù)本發(fā)明的材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)木材/PE復(fù)合材料(WPC)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于許多類(lèi)型的木材。由本發(fā)明的仿木生產(chǎn)的型材幾乎完全不透水。所用的PVC不吸濕，不吸收水分，并由此防止水滲透損壞表面，使得在涂有油漆的層下不會(huì)發(fā)生滲透且油漆不會(huì)脫落。因此，根據(jù)本發(fā)明的仿木在尺寸上是穩(wěn)定的且通過(guò)天然的方式(例如通過(guò)膨脹或收縮)不會(huì)變形。相反，傳統(tǒng)的木材/PE復(fù)合材料受濕度影響會(huì)膨脹。由于受滲透水的影響并因此脫落，油漆不再粘附。根據(jù)本發(fā)明的仿木因此特別適用于要在海洋環(huán)境下、在海邊或在湖邊、或在潮濕地區(qū)(例如，游泳池)使用的家具、或特別適用于用作戶(hù)外地板或用于救生艇甲板。不會(huì)發(fā)生真菌感染或遭受蟲(chóng)害。由于具有優(yōu)異的強(qiáng)度，和傳統(tǒng)木材一樣，可以將釘子敲入或?qū)⒙葆敂Q入根據(jù)本發(fā)明的仿木。機(jī)械加工也不成問(wèn)題，因此可以利用鋸進(jìn)行簡(jiǎn)單的切割，和使用鉆床和銑床拋光或噴砂一樣。根據(jù)本發(fā)明的仿木不會(huì)破裂也不會(huì)分裂，所有粉屑都可以100%回收利用。稻殼和/或花生殼充當(dāng)一種“活性填料”并為根據(jù)本發(fā)明的仿木提供改進(jìn)的加工性能，供大多數(shù)領(lǐng)域應(yīng)用。熱膨脹較小，實(shí)現(xiàn)了天然木材的密度及手感，使得根據(jù)本發(fā)明的仿木優(yōu)于傳統(tǒng)的“木塑復(fù)合材料”或同樣優(yōu)于純PVC。由于所使用的木材中木質(zhì)素含量較高，受分解木質(zhì)素的陽(yáng)光和雨水的影響，傳統(tǒng)的木材/PE復(fù)合材料傾向于灰色和黃色，并因此迅速變得缺乏吸引力。與此相反，根據(jù)本發(fā)明的仿木包含的木質(zhì)素很少，因此不會(huì)變黃。根據(jù)本發(fā)明的仿木的其他性能，比如隔音性能、隔熱性能，同樣類(lèi)似于自然木材的特征性質(zhì)。當(dāng)生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的仿木時(shí)，還可以將一定數(shù)量的根據(jù)本發(fā)明的回收仿木加入PVC樹(shù)脂及花生殼和/或稻殼粉末的混合物例如粉屑中，例如，當(dāng)這可用于進(jìn)行處理時(shí)，可能會(huì)發(fā)生該加入操作。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)仿木的組合物，包括30-40wt%的PVC樹(shù)脂以及30-40wt%的粒徑為0. 42-0. 25mm (40-60目)的稻殼和/或花生殼粉末的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，其中PVC樹(shù)脂及稻殼和/或花生殼粉末以大約50:50的比例混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，其中以下添加劑中的一種或多種與PVC樹(shù)脂及稻殼和/或花生殼粉末的混合物混合基于熱塑性材料的化學(xué)粘合劑、顏料、潤(rùn)滑劑、碳酸鈣及PVC加工助劑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，包含30-40wt%的PVC樹(shù)脂以及30-40wt%的粒徑為0. 42-0. 25mm (40-60目)的稻殼和/或花生殼粉末的混合物、基于熱塑性材料的8-12wt%的化學(xué)粘合劑、0. 5-lwt%的顏料、2-4wt%的潤(rùn)滑劑、12_18wt%的碳酸鈣及8-12wt%的PVC加工助劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，包含31-37wt%的樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物,包含33-36wt%的稻殼和/或花生殼粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，包含基于熱塑性材料的7-9wt%的化學(xué)粘合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，包含基于熱塑性材料的ll-15wt%的碳酸鈣。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于生產(chǎn)仿木的組合物，其中PVC樹(shù)脂顆粒及稻殼或花生殼粉末具有大致相同的粒徑。
10.仿木，其可通過(guò)擠壓根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物而獲得。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的仿木，其中通過(guò)擠壓獲得的產(chǎn)品具有板形形狀或是一種型材。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的仿木，其中在擠壓之后除去在擠壓產(chǎn)品上形成的塑料皮。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的仿木，其中通過(guò)研磨除去塑料皮。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的仿木，其中利用24-60目粒度的研磨材料進(jìn)行研磨。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的仿木，給仿木的表面上清漆或上釉。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的仿木作為建筑材料、地板材料、墻體材料、吊頂材料用于枕木、膠合板、窗扉、圍欄、家具、車(chē)輛或電器外殼的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)仿木的組合物，所述組合物包含30-40wt%的PVC樹(shù)脂以及30-40wt%的粒徑為0.42-0.25mm(40-60目)的稻殼和/或花生殼粉末的混合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種通過(guò)擠壓本發(fā)明所述的組合物而生產(chǎn)的仿木。根據(jù)本發(fā)明的仿木具有與木材非常相似的外觀和手感且可以利用傳統(tǒng)木工工具進(jìn)行加工。由于仿木的耐候性極高，尤其是在濕潤(rùn)或潮濕環(huán)境下，可以毫無(wú)問(wèn)題地給仿木涂上油漆并利用添加劑進(jìn)行粘接且適用于戶(hù)外應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L27/06GK102971375SQ201080066283
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者伯恩哈德·杜納, 安東尼奧·休帕克塔克 申請(qǐng)人:培恩特塔亞洲有限公司