專利名稱：仿木的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑材料，尤其是仿木的生產，該仿木的外觀和手感與木材類似。
背景技術：
已知的以塑料為主的木制品(所謂的木塑復合材料(“WPC”))由木材和聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)的混合物制備而成。這些材料無需最終表面處理，主要用于生產戶外場所用地板。不能給已知的以塑料為主的木制品上漆或只有付出相當大的努力才能給其上漆。此夕卜，此等木制品的缺點在于由于含有PE，感覺很像塑料。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家具，當然不適合生產結實的家具。
發明內容
本發明的目的在于提出一種仿木材料，避免了上述缺點，從原則上講，出于保護環境，尤其是保護森林的緣故，主要避免了使用木材。根據本發明的目的通過權利要求I中所述的用于生產仿木的組合物來實現。本發明還涉及仿木，其通過擠壓根據本發明的權利要求10中所述的組合物而獲得。此外，本發明提供根據本發明的如權利要求16中所述的仿木的用途。本發明的優點和/或優選實施例是所附權利要求的主題。
具體實施例方式根據本發明的用于生產仿木的組合物包含30_40wt%的聚氯乙烯(PVC)樹脂以及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。術語“目”表征篩子的篩孔寬度或者說網格寬度，由此充當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，有兩個來自美國國家標準局的將網格寬度的目值轉換為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懸浮樹脂是適用的。人們認為K值是根據聚合物的稀釋液的粘度的測量值計算而得的數，是聚合度或分子尺寸的度量。K值用于樹脂規范。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關。稻殼產生的結果更好，因此優選稻殼。此外，稻殼包含較少木質素(只有大約5%)，因此在天氣(陽光、雨水)的影響下不太褪色，或根本不褪色。在根據本發明的用于生產仿木的組合物的一個實施例中，例如，以50:50的比例將PVC樹脂及稻殼和/或花生殼粉末混合。混合的順序一般是隨機的。在根據本發明的用于生產仿木的組合物的另一個實施例中，將以下添加劑中的一種或多種加入PVC樹脂和/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，熱及風化穩定劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑)。上述添加劑可以從專業經銷商處獲得。額外組分可以同時或分為幾個階段與PVC樹脂以及稻殼或花生殼粉末混合。根據本發明的用于生產仿木的組合物的另一個實施例包含30_40wt%例如31-37wt% 的 PVC 樹脂以及 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%的化學粘合劑、0. 5-lwt%的顏料、2-4wt%的潤滑劑、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強力結合或交聯。PVC加工助劑可加速融合，可提高熔融強度(即，熔融韌度)，可消除表面缺陷且可減少“置于外面(place out)”。此外，在生產過程中，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加工領域的技術人員所熟知且許多品種可從市場上買到。在根據本發明的用于生產仿木的組合物的另一個實施例中，PVC樹脂顆粒及稻殼和/或花生殼粉末具有大致相同的粒徑。根據本發明的仿木可以通過擠壓根據本發明的組合物來生產。通過擠壓所獲得的產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。可以使用任何傳統的擠壓機。該擠壓機的操作要遵循制造商的指示。對本領域的技術人員來說顯而易見的是，根據本發明的組合物必須在擠壓條件下(例如，溫度及壓力)充分均質化并液化，使得該組合物可以經擠壓通過擠出機噴嘴。合適的擠壓條件為制造商規定的條件或由本領域的技術人員通過簡單的常規試驗確定。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品的形狀或輪廓。通過擠壓獲得的產品例如可具有板形形狀或是一種型材。例如，使PVC樹脂在高速混合機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、穩定劑、加工助劑、潤滑劑(例如，環氧大豆油、蠟)在小型混合機/攪拌機中混合10分鐘，然后加入高速混合機的PVC樹脂/稻殼粉末/填料中。接著將整個混合物再均勻混合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本發明的仿木，作為最終
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廣叩o優選地，在擠壓之后除去在擠壓產品上形成的塑料皮。這會使根據本發明的仿木具有與木材非常類似的手感以及光學性。通過除去塑料皮，根據本發明的仿木還具有良好的防滑性。仿木的色調可以受用于生產仿木的組合物中包含的顏料的控制。出于實踐的原因，不使用較濃的色調，而是使用相對較淡的色調。然后，通過給仿木生產的產品上漆或上釉可實現所需的最終色調。通過這種方式，可以省略生產并存儲具有不同色調的多種仿木。例如，通過研磨除去塑料皮。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，利用電動手動拋光機進行研磨。關于該粒度，較小的數字表示較粗粒度，較大的數字代表較細粒度。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原木表面進行粗預磨。本領域的技術人員根據要實現的實際情況或效果選擇合適的粒度。作為一種選擇，還可以通過不同方式例如通過刨削方式或噴砂方式除去塑料皮。在根據本發明的仿木的另一個實施例中，任選在進行適當的預處理之后(例如，涂覆底漆之后)，對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。根據染色及表面色調，可以實現不同的木材視覺效果及手感，例如，諸如Burmeseteak、Siamese teak、Java teak或老化柚木等外來木材的視覺效果及手感。根據本發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、車輛或電器外殼。
根據本發明的仿木，即根據本發明的木材的替代材料，具有與木材非常相似的視覺效果及手感，在許多方面具有比大多數類型的木材大大改進的性能。由于所用PVC的極性性能，可以毫無問題地給根據本發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家具、圍欄、膠合板且甚至適用于太陽傘的支架。極性性能還允許進行簡單的附著粘合并提供抗靜電性能。由于PE的非極性性能，傳統木材/PE復合材料(WPC)不能上漆或只有費很大勁才能上漆，不能膠接且不抗靜電。由于其具有對抗濕度比如雨水的影響的穩定性，形狀保持性及絕對韌性，根據本發明的材料遠遠優于傳統木材/PE復合材料(WPC)，也遠遠優于許多類型的木材。由本發明的仿木生產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發生滲透且油漆不會脫落。因此，根據本發明的仿木在尺寸上是穩定的且通過天然的方式(例如通過膨脹或收縮)不會變形。相反，傳統的木材/PE復合材料受濕度影響會膨脹。由于受滲透水的影響并因此脫落，油漆不再粘附。根據本發明的仿木因此特別適用于要在海洋環境下、在海邊或在湖邊、或在潮濕地區(例如，游泳池)使用的家具、或特別適用于用作戶外地板或用于救生艇甲板。不會發生真菌感染或遭受蟲害。由于具有優異的強度，和傳統木材一樣，可以將釘子敲入或將螺釘擰入根據本發明的仿木。機械加工也不成問題，因此可以利用鋸進行簡單的切割，和使用鉆床和銑床拋光或噴砂一樣。根據本發明的仿木不會破裂也不會分裂，所有粉屑都可以100%回收利用。稻殼和/或花生殼充當一種“活性填料”并為根據本發明的仿木提供改進的加工性能，供大多數領域應用。熱膨脹較小，實現了天然木材的密度及手感，使得根據本發明的仿木優于傳統的“木塑復合材料”或同樣優于純PVC。由于所使用的木材中木質素含量較高，受分解木質素的陽光和雨水的影響，傳統的木材/PE復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，根據本發明的仿木包含的木質素很少，因此不會變黃。根據本發明的仿木的其他性能，比如隔音性能、隔熱性能，同樣類似于自然木材的特征性質。當生產根據本發明的仿木時，還可以將一定數量的根據本發明的回收仿木加入PVC樹脂及花生殼和/或稻殼粉末的混合物例如粉屑中，例如，當這可用于進行處理時，可能會發生該加入操作。
權利要求
1.一種用于生產仿木的組合物，包括30-40wt%的PVC樹脂以及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.根據權利要求I所述的用于生產仿木的組合物，其中PVC樹脂及稻殼和/或花生殼粉末以大約50:50的比例混合。
3.根據權利要求I或2所述的用于生產仿木的組合物，其中以下添加劑中的一種或多種與PVC樹脂及稻殼和/或花生殼粉末的混合物混合基于熱塑性材料的化學粘合劑、顏料、潤滑劑、碳酸鈣及PVC加工助劑。
4.根據前述權利要求中任一項所述的用于生產仿木的組合物，包含30-40wt%的PVC樹脂以及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%的化學粘合劑、0. 5-lwt%的顏料、2-4wt%的潤滑劑、12_18wt%的碳酸鈣及8-12wt%的PVC加工助劑。
5.根據權利要求4所述的用于生產仿木的組合物，包含31-37wt%的樹脂。
6.根據權利要求4或5所述的用于生產仿木的組合物,包含33-36wt%的稻殼和/或花生殼粉末。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的用于生產仿木的組合物，包含基于熱塑性材料的7-9wt%的化學粘合劑。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的用于生產仿木的組合物，包含基于熱塑性材料的ll-15wt%的碳酸鈣。
9.根據前述權利要求中任一項所述的用于生產仿木的組合物，其中PVC樹脂顆粒及稻殼或花生殼粉末具有大致相同的粒徑。
10.仿木，其可通過擠壓根據前述權利要求中任一項所述的組合物而獲得。
11.根據權利要求10所述的仿木，其中通過擠壓獲得的產品具有板形形狀或是一種型材。
12.根據權利要求10或11所述的仿木，其中在擠壓之后除去在擠壓產品上形成的塑料皮。
13.根據權利要求12所述的仿木，其中通過研磨除去塑料皮。
14.根據權利要求13所述的仿木，其中利用24-60目粒度的研磨材料進行研磨。
15.根據權利要求10至14中任一項所述的仿木，給仿木的表面上清漆或上釉。
16.根據權利要求10至15中任一項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、車輛或電器外殼的用途。
全文摘要
本發明涉及一種用于生產仿木的組合物，所述組合物包含30-40wt%的PVC樹脂以及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。本發明進一步涉及一種通過擠壓本發明所述的組合物而生產的仿木。根據本發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木工工具進行加工。由于仿木的耐候性極高，尤其是在濕潤或潮濕環境下，可以毫無問題地給仿木涂上油漆并利用添加劑進行粘接且適用于戶外應用。
文檔編號C08L27/06GK102971375SQ201080066283
公開日2013年3月13日 申請日期2010年2月19日 優先權日2010年2月19日
發明者伯恩哈德·杜納, 安東尼奧·休帕克塔克 申請人:培恩特塔亞洲有限公司