復(fù)合型材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合型材，包括包覆皮層和木質(zhì)纖維再生型材芯體，所述包覆皮層包覆在所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之上，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體為具有兩端開孔的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，所述包覆皮層包覆所述開孔。本發(fā)明復(fù)合型材防霉、抗老化、耐磨、耐腐蝕性能好，使用壽命較長，物理機(jī)械性能較高。
【專利說明】復(fù)合型材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種復(fù)合型材。
【背景技術(shù)】
[0002]木質(zhì)材料被廣泛用于塑木復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，但是當(dāng)前木質(zhì)材料主要是以木粉形式作為填料添加到塑料中，添加量有限,工業(yè)生產(chǎn)的塑木復(fù)合材料的木粉添加量一般為50%，如果繼續(xù)提高木粉添加量會導(dǎo)致的復(fù)合材料綜合性能的顯著降低。同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，塑木復(fù)合材料易受環(huán)境中物化因素的影響，如熱、光、氧、臭氧等均能降低材料的強(qiáng)度，尤其是在不良因素的長時(shí)間作用下，如高溫高濕環(huán)境下塑木復(fù)合材料易開裂、發(fā)霉等；在持續(xù)或循環(huán)外力作用下，塑木復(fù)合材料易產(chǎn)生蠕變而失穩(wěn)。目前塑木復(fù)合材料產(chǎn)品由于極性植物纖維與非極性塑料基體相容性差，普遍存在植物纖維在基體中均勻分散難、兩相界面結(jié)合較差的問題，致使復(fù)合材料性能差，且在防潮、防霉、防蛀和尺寸穩(wěn)定性等方面存在很多問題，使用壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種其防霉、抗老化、耐磨、耐腐蝕性能好，使用壽命較長，物理機(jī)械性能較高的再生型材。
[0004]其技術(shù)方案如下。
[0005]一種復(fù)合型材，包括包覆皮層和木質(zhì)纖維再生型材芯體，所述包覆皮層包覆在所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之上，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體為具有兩端開孔的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，所述包覆皮層包覆所述開孔。
[0006]本技術(shù)方案的復(fù)合型材采用木質(zhì)纖維再生型材作為芯材，其由具有大長徑比的木質(zhì)纖維經(jīng)專用的固化再生型材成型設(shè)備制得，不含塑料。包覆皮層可采用新品塑料、一定比例的廢舊塑料或添加適量木粉的塑料，包覆皮層包覆木質(zhì)纖維再生型材芯體，使得其抗老化、耐磨、耐腐蝕性能好，使用壽命較長。本技術(shù)方案的復(fù)合型材與傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料的設(shè)計(jì)理念完全不同，其木質(zhì)組分含量更高，不存在極性植物纖維與非極性塑料相容性差的問題，也不存在纖維在高粘度熱塑性基體中分散難的問題，產(chǎn)品綜合性能好。復(fù)合型材使用木質(zhì)纖維再生型材作為芯材，有效的提高了材料整體的剛性和強(qiáng)度，使其抗拉伸、抗壓、抗彎曲顯著提高，提高了其使用壽命和使用范圍。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述包覆皮層包括密封塞部和覆蓋皮層，所述密封塞部設(shè)置于所述開孔內(nèi)，所述密封塞部與所述開孔相配合對所述木質(zhì)纖維再生型材芯體的內(nèi)部進(jìn)行密封。密封塞部與開孔相配合將木質(zhì)纖維再生型材芯體的內(nèi)部進(jìn)行密封，隔絕空氣中的水、細(xì)菌等進(jìn)入到木質(zhì)纖維再生型材芯體的內(nèi)部腐蝕木質(zhì)纖維再生型材芯體。同時(shí)，密封塞部塞在開孔處，亦可增加木質(zhì)纖維再生型材芯體的物理強(qiáng)度。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體為具有兩端開孔的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體通過包覆皮層與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體相連接，該第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體同軸設(shè)置，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體的端面之間包覆有一定厚度的覆蓋皮層，起包覆作用，可在此覆蓋皮層處進(jìn)行截取型材。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述密封塞部密實(shí)，所述密封塞部與覆蓋皮層為塑料包覆擠出時(shí)一體成型。密封塞部具有一定的硬度，除了起到密封木質(zhì)纖維再生型材芯體中空內(nèi)部的作用外，還可以增強(qiáng)密封木質(zhì)纖維再生型材芯體的整體剛度和強(qiáng)度。所述木質(zhì)纖維再生型材芯體由具有一定長徑比的纖維制得。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之間并列設(shè)置，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之間通過所述包覆皮層連接。木質(zhì)纖維再生型材芯體之間并列設(shè)置,其之間通過覆蓋皮層連接，使得復(fù)合型材的寬度增加，以適用于不同的使用場合。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述包覆皮層為塑料包覆皮或塑料木粉復(fù)合包覆皮。復(fù)合型材的包覆皮層采用塑料包覆皮或塑料木粉復(fù)合包覆皮，經(jīng)擠出機(jī)將木質(zhì)纖維再生型材芯體完全包覆。其包覆皮層可以是新料、一定配比廢舊料的塑料，甚至完全是回收的廢舊塑料，當(dāng)然也可以是添加較低含量木粉的塑料，便于著色，在滿足使用性能的同時(shí)，又降低了生產(chǎn)成本。
[0012]下面對本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明。
[0013]本技術(shù)方案的復(fù)合型材采用木質(zhì)纖維再生型材作為芯材，由具有一定長徑比的纖維經(jīng)專用的固化再生型材成型設(shè)備制得，不含塑料。包覆皮層可采用新品塑料、一定比例的廢舊塑料或添加適量木粉的塑料。本技術(shù)方案的基于木質(zhì)纖維再生型材技術(shù)的復(fù)合型材與傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料的設(shè)計(jì)理念完全不同，其木質(zhì)組分含量更高，不存在極性植物纖維與非極性塑料相容性差的問題，也不存在纖維在高粘度熱塑性基體中分散難的問題，產(chǎn)品綜合性能好。
[0014]本發(fā)明技術(shù)方案針對傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料存在的問題，通過在木質(zhì)纖維材料再生型材表面包裹一定厚度的塑料包覆皮，對木質(zhì)纖維再生型材芯體起到了很好的保護(hù)作用，可防止其發(fā)生霉變。添加各種助劑時(shí)僅需考慮塑料包覆皮特性及使用環(huán)境，可減少抗氧劑和紫外線吸收劑等的用量，降低成本。同時(shí)塑料包覆皮易于配色，提高了產(chǎn)品的表觀。在生產(chǎn)工藝上，使用包覆式擠出的方法，可以連續(xù)生產(chǎn)，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明技術(shù)方案復(fù)合型材耐候性好，可以用于戶外鋪板、園林景觀等，也可以用作代木建材。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述復(fù)合型材的軸向截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述相鄰的木質(zhì)纖維再生型材芯體之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述多個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體并列設(shè)置時(shí)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述多個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體并列設(shè)置時(shí)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述多個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體并列設(shè)置時(shí)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]附圖標(biāo)記說明:[0021]10、包覆皮層，110、密封塞部，120、覆蓋皮層，20、木質(zhì)纖維再生型材芯體，210、開孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0023]請參詳圖1至2。復(fù)合型材包括包覆皮層10和木質(zhì)纖維再生型材芯體20，包覆皮層10包覆在木質(zhì)纖維再生型材芯體20之上，木質(zhì)纖維再生型材芯體20為具有兩端開孔210的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，包覆皮層10包覆開孔210。木質(zhì)纖維再生型材芯體20可以有效的處理大量的木材加工過程中產(chǎn)生的廢棄料、農(nóng)作物秸桿等進(jìn)行生產(chǎn)制作，不污染環(huán)境且外形美觀，具有顯著的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0024]包覆皮層10包括密封塞部110和覆蓋皮層120，密封塞部110設(shè)置于開孔210內(nèi)，密封塞部Iio與開孔210相配合對木質(zhì)纖維再生型材芯體20的內(nèi)部進(jìn)行密封。
[0025]本實(shí)施例復(fù)合型材的長度和寬度均可調(diào)節(jié)。在軸向方向上，可以通過將數(shù)個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20拼接起來。木質(zhì)纖維再生型材芯體20為具有兩端開孔210的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20通過密封塞部110與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20相連接，該第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20同軸設(shè)置，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20的端面之間包覆有覆蓋皮層120。密封塞部110與覆蓋皮層120為一體成型。所述木質(zhì)纖維再生型材芯體由具有一定長徑比的纖維制得。
[0026]而在徑向方向上，將數(shù)個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20之間并列設(shè)置，木質(zhì)纖維再生型材芯體20之間通過覆蓋皮層120連接，即可增加其寬度。復(fù)合型材的木質(zhì)纖維再生型材芯體20的截面結(jié)構(gòu)和截面尺寸不同，可通過不同幅寬的口模設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)不同幅寬制品的成型，其長度依據(jù)再生型材長度和使用需要截取。產(chǎn)品具有不同的外觀結(jié)構(gòu)，適用于不同場合。圖3至圖5為幾種木質(zhì)纖維再生型材芯體20的設(shè)置方式。
[0027]中空結(jié)構(gòu)的木質(zhì)纖維再生型材芯體20的兩端開孔210在包覆擠出時(shí)，當(dāng)木質(zhì)纖維再生型材芯體20的端面到達(dá)口模時(shí)，牽引裝置短暫停止使得足夠的塑料熔體在型材端面形成密實(shí)的密封塞部110。每段復(fù)合型材之間是具有一定厚度的密封塞部110和覆蓋皮層120，產(chǎn)品截取時(shí)從此密封塞部110和覆蓋皮層120中間截開，每段中空型材被具有一定厚度的包覆皮層10完全包覆，隔絕空氣中的水、細(xì)菌等，使得每段型材仍完全包覆在包覆皮層10中。
[0028]包覆皮層10為塑料包覆皮或塑料木粉復(fù)合包覆皮。其包覆皮層10可以是新料、一定配比廢舊料的塑料，甚至完全是回收的廢舊塑料，當(dāng)然也可以是添加較低含量木粉的塑料，便于著色，在滿足使用性能的同時(shí)，又降低了生產(chǎn)成本。
[0029]本實(shí)施例的復(fù)合型材的內(nèi)層芯體為木質(zhì)纖維再生型材芯體20，皮層是塑料。本實(shí)施復(fù)合型材基于木質(zhì)纖維材料再生型材成型技術(shù)，采用木質(zhì)纖維材料再生型材設(shè)備制備木質(zhì)纖維再生型材，將再生型材作為芯材，通過擠出機(jī)包覆式擠出皮層，從而形成一種“芯-皮”結(jié)構(gòu)的塑料包覆木質(zhì)纖維復(fù)合型材，這種塑料包覆木質(zhì)纖維復(fù)合型材木質(zhì)纖維組分含量高，可達(dá)70%?90%，塑料組分比重為10?30%，塑料用量少。木質(zhì)纖維再生型材作為芯層，起增強(qiáng)作用，其原料來源廣泛，且采用空心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既滿足其性能需要又節(jié)省原料。包覆皮層10起包覆作用，可采用新品塑料、一定比例的廢舊塑料或添加適量木粉的塑料。本實(shí)施例復(fù)合型材組合式設(shè)計(jì)，其截面多樣，幅寬可調(diào)，其長度依據(jù)再生型材的長度和需要進(jìn)行截取，適用于不同的產(chǎn)品需求。本實(shí)施例復(fù)合型材具有優(yōu)良的綜合性能，強(qiáng)度高、模量高、耐腐蝕、耐水性能好，產(chǎn)品種類多、適應(yīng)性廣；能合理利用自然資源，具有循環(huán)使用的特點(diǎn)，不污染環(huán)境且外形美觀，具有顯著的環(huán)保效益。
[0030]下面對本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明。
[0031]1、本實(shí)施例的復(fù)合型材采用木質(zhì)纖維再生型材作為芯材，其有一定長徑比的纖維經(jīng)專用的固化再生型材成型設(shè)備制得，不含塑料。包覆皮層10可采用新品塑料、一定比例的廢舊塑料或添加適量木粉的塑料。本技術(shù)方案的基于木質(zhì)纖維再生型材技術(shù)的塑料包覆木質(zhì)纖維再生型材與傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料的設(shè)計(jì)理念完全不同，其木質(zhì)組分含量更高，不存在極性植物纖維與非極性塑料相容性差的問題，也不存在纖維在高粘度熱塑性基體中分散難的問題，產(chǎn)品綜合性能好。
[0032]2、本實(shí)施例復(fù)合型材針對傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料存在的問題，通過在木質(zhì)纖維材料再生型材表面包裹一定厚度的塑料包覆皮，對木質(zhì)纖維再生型材芯體20起到了很好的保護(hù)作用，可防止其發(fā)生霉變。添加各種助劑時(shí)僅需考慮塑料包覆皮特性及使用環(huán)境，可減少抗氧劑和紫外線吸收劑等的用量，降低成本。同時(shí)塑料包覆皮易于配色，提高了產(chǎn)品的表觀。在生產(chǎn)工藝上，使用包覆式擠出的方法，可以連續(xù)生產(chǎn)，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明技術(shù)方案復(fù)合型材耐候性好，可以用于戶外鋪板、園林景觀等，也可以用作代木建材。
[0033]3、密封塞部110與開孔210相配合將木質(zhì)纖維再生型材芯體20的內(nèi)部進(jìn)行密封，隔絕空氣中的水、細(xì)菌等進(jìn)入到木質(zhì)纖維再生型材芯體20的內(nèi)部腐蝕木質(zhì)纖維再生型材芯體20。同時(shí)，密封塞部110塞在開孔210處，亦可增加木質(zhì)纖維再生型材芯體20的物理強(qiáng)度。
[0034]4、第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20通過密封塞部110與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體20相連接，可增加再生型材的可用長度。
[0035]5、密封塞部110密實(shí)，具有一定的硬度，除了起到密封木質(zhì)纖維再生型材芯體20中空內(nèi)部的作用外，還可以增強(qiáng)密封木質(zhì)纖維再生型材芯體20的整體剛度和強(qiáng)度。
[0036]6、木質(zhì)纖維再生型材芯體20之間并列設(shè)置，其之間通過覆蓋皮層120連接，使得復(fù)合型材的寬度增加，以適用于不同的實(shí)用場合。
[0037]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合型材，其特征在于，包括包覆皮層和木質(zhì)纖維再生型材芯體，所述包覆皮層包覆在所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之上，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體為具有兩端開孔的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，所述包覆皮層包覆所述開孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述包覆皮層包括覆蓋皮層和與所述開孔相配合的密封塞部，所述密封塞部對所述木質(zhì)纖維再生型材芯體的內(nèi)部進(jìn)行密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體為具有兩端開孔的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體通過包覆皮層與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體相連接為一體，該第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體同軸設(shè)置，第一個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體與第二個(gè)木質(zhì)纖維再生型材芯體的端面之間包覆有覆蓋皮層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述密封塞部與覆蓋皮層為一體成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之間并列設(shè)置，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體之間通過所述包覆皮層連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述木質(zhì)纖維再生型材芯體由具有一定長徑比的纖維制得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的復(fù)合型材，其特征在于，所述包覆皮層為塑料包覆皮或塑料木粉復(fù)合包覆皮。
【文檔編號】E04C2/24GK103741863SQ201310739978
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】馮彥洪, 馬鵬濤, 瞿金平, 何和智, 鄒新良 申請人:華南理工大學(xué), 廣州華新科實(shí)業(yè)有限公司