木塑复合材料的性能特点及发展
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木塑复合材料工艺流程
《木塑复合材料工艺流程》
木塑复合材料是一种由木质纤维和塑料混合而成的新型材料,具有很强的韧性和耐用性,被广泛用于室内装饰、户外地板、围栏等领域。其制作工艺流程如下:
1. 原料准备:首先准备好木质纤维和塑料原料。木质纤维通常是木屑或木粉,而塑料可以是聚乙烯、聚丙烯等。在生产过程中,会根据实际需要添加一定量的助剂,如防火剂、抗紫外线剂等。
2. 混合料制备:将木质纤维和塑料混合在一起,并通过加热和压缩的方式将它们充分混合,形成混合料。这一步骤需要精确控制温度、压力和时间,以确保混合料的质量和均匀性。
3. 挤出成型:将混合料挤出成型,通常采用挤出机进行加工。在挤出过程中,混合料经过加热和压力的作用,被挤压成所需要的形状,如板材、管材等。
4. 成型与表面处理:挤出的成型件需要经过冷却、切割和表面处理等步骤。冷却可以使成型件固化,切割则根据需求将其切割成所需尺寸,而表面处理则可以增加产品的美观度和耐用性。
5. 终端加工:根据最终产品的要求,可能需要进行一些终端加工,如打孔、锯边、装配等。这一步骤可以让产品更符合实际需求,并增加其使用价值。
6. 质检与包装:最后,经过严格的质量检查后,合格的产品会进行包装,准备出厂。这一环节非常重要,可以确保产品的质量和安全。
通过以上工艺流程,木塑复合材料制品就可以顺利生产出来。它不仅具有木材的天然质感,同时还融合了塑料的优良性能,是一种具有很高附加值和发展前景的材料。
塑料加工
塑木发泡材料的研究现状及发展前景
任明
(南京化工职业技术学院,南京,210048)
摘要本文总结了国内外学者在塑木发泡材料方面的研究工作。分勇1】从制备方法 工艺过程、发泡
效果影响因素及发泡材料,f生能改性等方面介绍了PE、PP、PVC等类型木塑复合材料发泡成型技术的最新
研究进展。 关键词木塑塑料发泡成型技术
木塑复合材料(WPC)是将有机纤维素填料
(如木材、竹屑、亚麻、稻杆、玉米淀粉和坚果硬壳 等以粉状、纤维状和刨花等形态)和塑料为原料,
加人偶联剂等改性助剂,经过热压复合、熔融挤出
等不同加工方式制成的一种新型材料。这种新型 复合材料的开发与生产,一方面可将废旧塑料、废
弃木材再利用,减少了环境污染;另一方面,可满
足现代化建设对木制品的大量需求。木塑复合材
料与塑料和木材相比具有很多优点。与木材相比,
它各向同性好、耐候性和尺寸稳定性也好,.产品不 怕虫蛀、不生真菌、抗强酸强碱、不吸收水分、不易
变形、机械性能好.制品耐用性比单纯的木质材料 高数倍,具有坚硬、强韧、耐久、耐磨等优点。如今,
木塑复合材料已大量用于家具、风景园林材料、栅
栏、窗框和汽车内饰件等领域。 木塑复合材料也有一些不足,比如使用木纤维
作填料会使材料的延展性、冲击强度等都有下降,
其脆性大于纯塑料。此外,木塑复合材料的密度通
常为实木材料密度的两倍多,也在一定程度上限制
了它的应用。一般采用发泡成型的方法来改善木
塑复合材料的这些不足。
木塑复合发泡材料,就是将塑料、木粉、矿物
填料、助剂、改性剂和发泡剂等原料按质量比混合,
经塑料成型设备加热熔融成为 种带连续均匀分
布发泡微孑L的复合材料。制品密度接近于木材,而
机械强度远高于木材,由于树脂用量削减~半,因
而产晶成本较低;此外,发泡还能赋予产品更精确
的外观尺寸,比非发泡复合物更具木质感,并便于
收稿日期:2008—03—10
—26一 安装1”。
PLA基3D打印木塑复合材料的制备及性能研究
在3D打印材料中,聚乳酸(PLA)因其具备可完全生物降解的特性而受到学术研究人员的普遍高度重视。但与此同时它也存在生产成本高、质脆、耐热性差、拉伸性能差的缺点,这些缺点限制了其在3D打印中的应用。植物纤维与PLA混合所生成的复合材料既可以综合两者的优点,又可弥补单一材料的不足之处,实现优势互补,具有很好的实用价值。但目前植物纤维/PLA木塑复合材料在3D打印中的应用仍存在很多的不足,主要问题不仅在于可用于3D打印中的PLA基木塑复合材料种类较少,还在于很少对制备出的新型复合材料在3D打印中的应用进行探究。针对这些不足,本文以漂白浆纤维、机械浆纤维、报纸浆纤维、桉木粉、松木粉、木质素和PLA为原料,以硅烷偶联剂(KH550)、马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)为相容剂,制备可用于3D打印的PLA基木塑复合材料。首先,在制备木塑复合材料之前先用KH550对纤维进行改性处理。探究改性植物纤维种类、含量对复合材料综合性能的影响。结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度整体都有所提高,熔体流动速率整体呈下降趋势。在纤维添加量相同的情况下,木质素/PLA复合材料综合性能最好。选用木质素增强PLA,通过SEM分析可知,当木质素添加量为15%时,木质素与PLA之间的相容性最好。通过DSC曲线可知,木质素可以提高纯PLA的结晶性能,改善PLA结晶温度,以及促进熔融峰的形成,当加入15%木质素时,复合材料的结晶温度较高,为102.36℃,较纯PLA提高了51.71%。其次,用KH550和PLA-g-MAH作为相容剂,制备木质素含量为15%的PLA基木塑复合材料。结果表明,KH550和PLA-g-MAH的加入可以很好的改善复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度、熔体流动速率、相容性等性能,当3%KH550和3%PLA-g-MAH共同作用时,木质素分布均匀、复合材料的综合性能最佳。最后,将制备好的综合性能最佳的木质素/PLA木塑复合材料用于3D打印之中,打印效果良好。利用正交实验探究了填充率、层厚度、打印温度对新材料力学性能的影响,通过直观分析法、极差分析与方差分析相结合的方法得到了打印过程中填充率对力学性能的影响所占比重极大,其次为层厚度,打印温度对其几乎没有影响。还确定了新材料的3D打印工艺参数最优组合为填充率80%,层厚度0.3mm,打印温度200℃,解决了新型复合材料在打印过程中工艺参数选择这一难题。
第43卷 第11期 包 装 工 程 2022年6月 PACKAGING ENGINEERING ·24·
收稿日期:2021–08–24
基金项目:山东省自然科学基金(ZR2019BC108,ZR2019BC021);大学生创新创业项目(S201910431045);国家自然科
学基金(31901273);生物基材料与绿色造纸国家重点实验室项目(ZZ20190204,ZZ20190201)
作者简介:张志礼(1988—),男,博士,齐鲁工业大学讲师,主要研究方向为生物基材料及应用。
废弃塑料实现木塑复合材料的制备及其性能探究
张志礼,王新婷,李凤凤,褚夫强
(齐鲁工业大学 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,济南 250353)
摘要:目的 基于桉木粉(Wood, W)和废弃聚乙烯塑料瓶(PE)实现木粉/PE复合材料(WPE)的制
备,并对其性能进行探究。方法 借助塑料注射成型机实现WPE的制备,通过外观分析、拉伸试验、
TGA谱图、HalpinTsai模型分析和生物降解性研究WPE的性能。结果 桉木粉在PE基体中能够实现良
好分散,且当木粉质量分数为3%时,WPE的弹性模量和断裂伸长率分别为1.69 GPa和153%,此时
WPE质量损失5%时的分解温度(t5%)和最大分解速率温度(tmax)分别提高了5.13 ℃和2.73 ℃。土埋
320 d后,WPE的最大质量损失率为20.25%,远高于PE的质量损失率(2.35%),充分表明增加木粉可
以显著提高木塑复合材料的生物降解性。结论 借助注射成型法可成功实现WPE的制备,且木粉较佳质
量分数为3%。
关键词:废弃塑料;木粉;木塑复合材料;生物降解性
中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2022)11-0024-07
DOI:10.19554/ki.1001-3563.2022.11.004
Preparation and Properties of Wood-plastic Composites Based on Waste Plastics