木塑復(fù)合材料作為一種綠色環(huán)保復(fù)合材料,主要利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性聚合物,代替通常的樹脂膠粘劑,與超過35%-70%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料,再經(jīng)擠壓、模壓、注塑成型得到。與木材相比,木塑復(fù)合材料具有一系列優(yōu)異的性能,同時也是一種綠色環(huán)保、可再生的材料,易于制備成為各種型材。近年來在國際上得到迅速發(fā)展,被廣泛運用在室內(nèi)裝飾、汽車內(nèi)飾、室外園林景觀等領(lǐng)域。由于熱塑性聚合物復(fù)合材料固有的易蠕變特性和高木質(zhì)纖維含量下木塑的易脆斷缺點,使得現(xiàn)有木塑復(fù)合材料的應(yīng)用局限在室內(nèi)外裝飾、具有防腐防水功能的園林景觀材等非承重裝飾材料,而不適于對剛度和韌性要求較高的承重結(jié)構(gòu)材料。
現(xiàn)有發(fā)明專利(CN 111391264A)公開了解決方案。
采用連續(xù)纖維片材或纖維束,通過共擠成型或模壓成型,可以實現(xiàn)木塑復(fù)合材料一定程度的增強和增韌。現(xiàn)有技術(shù)中,普遍是通過添加長纖維絲或連續(xù)纖維絲的方式對木塑復(fù)合材料進行增強,但由于增強纖維與木塑基體的界面相容性差及增強性能的單一性,導(dǎo)致增強增韌效果非常有限,增強后的產(chǎn)品性能達不到承重材料的要求。同時存在如下不足:1、單方向的增強,性能增強效果單一,增強纖維與木塑基體的界面相容性差,增強增韌效果非常有限,增強后的產(chǎn)品性能達不到承重材料的要求;2、制作工藝復(fù)雜,大多都采用多階段成型方式,制作成本高,材料性能的穩(wěn)定性差;3、在夏天較高的戶外溫度情況下使用木塑產(chǎn)品時,熱塑性樹脂會受熱變軟,使得增強效果在高溫條件下更加有限。使用纖維網(wǎng)理論上可以有效增加木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能,但是纖維網(wǎng)需要有效張緊才會帶來增強效果,否則不但不能起到增加的效果,反而會使木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能下降。然而在木塑材料完全硬化后對木塑材料進行增加,纖維網(wǎng)固然可以有效張緊,但是纖維網(wǎng)和芯材并不能很好的復(fù)合,會出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象,實際上并不具有較好的增強效果。在纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)破壞之后,這種增加的木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能會急劇下降。對于木塑復(fù)合板材而言,其寬厚比較大(一般大于10),在使用纖維網(wǎng)對板狀木塑材料增強時,板材會因為兩側(cè)受力顯著大于平面,導(dǎo)致木塑復(fù)合材料會從中間折斷,無法生產(chǎn)得到相應(yīng)的板材?,F(xiàn)有的木塑復(fù)合板材,難以有效增強其性能。如何有效三維增強木塑復(fù)合材料,特別是木塑復(fù)合板材,對增加木塑復(fù)合材料的應(yīng)用范圍具有非常重要的意義。一種三維增強木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)方法及設(shè)備,生產(chǎn)方法,包括木塑型坯擠出;將擠出的木塑型坯表面預(yù)冷;在預(yù)冷后的木塑型坯上套設(shè)管網(wǎng),形成管網(wǎng)包覆木塑型坯;對所述管網(wǎng)包覆木塑型坯進行模壓塑形;定型冷卻,得到三維增強木塑復(fù)合材料??梢杂行У闹苽涞玫饺S增強木塑復(fù)合材料,增強后的木塑基材在纖維管網(wǎng)的網(wǎng)孔中形成貫穿釘結(jié)構(gòu),避免了界面問題的同時盡可能多的發(fā)揮出纖維管網(wǎng)的增強作用。制得的材料具有良好的機械性能,同時材料本身的表面裝飾性和美觀性不受影響。生產(chǎn)工藝簡單,效率高,生產(chǎn)的能耗相對較低,整體的生產(chǎn)成本較低。