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1、,木塑复合材料的研究 汇 报 人：指导老师:,Contents,木塑复合材料概述,1,木塑复合材料的加工成型,2,木塑模板家具的制造过程,3,家具数字化制造的发展,4,1.1木塑复合材料概况,设计成各种中空截面形状的 WPC 型材,各种系列的 WPC 型材,1.1木塑复合材料概况,木塑复合材料（Wood-PlasticComposites，缩写为WPC）在美国材料试验协会标准（ASTM）中给出的定义是：“一种主要由木材或纤维素为基础材料与塑料（也可以是多种塑料）制成的复合材料”。由于其兼具木材和塑料的优点，使得木塑复合材料及其制品具有一系列独特的优良性质，既有木材美观的质感和可以二次加工，又有
2、塑料的耐久性和可重复加工性能。木塑复合材料广泛利用农林废弃物（如废弃木材、农作物秸秆等）有利于保护森林资源，还可以将产生环境污染的废旧塑料充分利用起来，很好地解决了使用塑料产品废弃后所带来的一系列社会和生态问题。,2.1木塑复合材料制备,塑料原料 由于木材的热稳定性温度在200以下，所以生产中只能用在200以下可被加工的塑料。生产中常用的塑料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、和聚氯乙烯(PVC)。,2.1.1木塑复合材料的原料,PP,PVC,PE,PP,1.2.2木材及农业植物纤维原料,植物纤维原料具有来源广泛、价格低廉、可反复加工、可自然再生、可生物降解、密度低和较高的长径比、比表面积大等特
3、点。作为一种增强材料用于热塑性塑料中显示了较好的力学性能。,木材作为一种非均质的、各向异性的天然高分子材料，其力学性质十分复杂。它既不像真正的弹性材料，又不像真正的塑性材料，而属于既有弹性又有塑性的赫弹性材料,偶联剂,木塑复合材料中常用偶联剂有硅烷偶联剂、钦酸醋类偶联剂、铝酸酷偶联剂等，主要用来对木纤维进行前期处理，与纤维素轻基反应，减少纤维素的轻值，降低植物纤维的极性。因此能够提高木塑复合材料的弯曲强度及刚性，同时也能改进制品的尺寸稳定性、耐冲击性能和纤维分散性。,添加剂有润滑剂、分散剂、紫外线稳定剂、发泡剂、阻燃剂、防腐剂、抗氧化剂等。这类添加剂可有效改善木塑复合材料的加工性能和使用性能。
4、,其他添加剂,木塑复合材料制备工艺,从生产技术来看，木塑复合材料主要有以下 4 种成型技术：挤出成型技术、热压成型技术、模压成型技术和注塑成型技术。,挤出成型工艺,木塑复合材料的挤出成型是指热塑性塑料和木质纤维材料在挤出机中通过加热、加压，使之受热熔化的塑料和木质纤维材料混合、塑化，最后连续通过口模成型的方法。挤出工艺最为成熟,挤出成型工艺又分为一步法和两步法。一步法挤出成型工艺是指在生产木塑复合材料的过程中，不经过中间造粒阶段，而是直接将处理过的木质纤维原料、热塑性树脂（也可以是经过处理的废旧塑料）及其他助剂加入到挤出机中，实现脱挥、混合、塑化和挤出成型均在一台或一组设备内连续完成。该工艺可
5、以实现连续化生产、效率高、生产成本低，提高了市场竞争力。两步法挤出成型工艺比一步法操作简单，可以先混合造粒，然后再挤出木塑复合制品。,1.挤出成型生产线简介,2 上料装置,3 挤出机结构示意图,传动系统,挤压系统,机头,加热冷却系统,挤出机主机模拟,机头,挤压系统,传动系统,图5-18 普通三段式螺杆,加料段,熔融段,均化段,喷淋式水槽,（3）喷雾式冷却水槽结构：在喷淋式水槽基础上，用喷雾头来代替喷水头。原理：用压缩空气将水箱中的水通过喷雾头喷出，接触产品后受热蒸发，带走大量热量。另外，有时可以采用密闭的水槽中抽真空的方法，产生喷雾，低压下气化，达到冷却效果,4.牵引装置,4.牵引装置,4.牵
6、引装置,5.其他装置,切割装置,打磨装置,轧花装置,热压成型工艺,木塑复合材料的热压成型技术，常常被称为木塑复合材料的人造板工艺，适合高于比例木质材料含量的木塑复合材料制造，一般木质纤维材料含量在 70%以上。该工艺的加工过程是将木质纤维材料经简单的常温复合方式混合（组坯）后再热压成复合材料。,模压成型工艺,模压成型工艺主要是利用木质碎料压制成模压制品。模压有两种方式，即立体模压和平板模压。立体模压是在一个立体的腔体中加入或灌入混合好的原料，合上盖模后留一个透气孔，用于排放树脂固化时储存气体和水。平板模压法是在上压板或下压板中刻有立体槽痕或突出部位，经铺装机铺层，然后加压，气体自板边逸出，模压
7、产品成型,注塑成型工艺,木塑发泡复合材料的设计思想来源于泡沫塑料的成型原理。木塑复合材料的注塑发泡过程基本可分为 3 个阶段:气泡核的形成、泡孔的增长、泡孔的稳定,Page 27,3.1木塑复合材料性能,装饰性能,抗老化性能,一般性能,性能,Page 28,4.1木塑复合材料应用,应用,户外家具,卫浴家具,橱柜家具,桌凳类家具,木塑泳池铺板,板式家具生产工艺流程图,多排钻床,全自动直线封边机,电子开料锯,精密推台锯,拼缝机,砂带砂光处理,表面处理,木塑模板后处理,砂带砂光处理,压纹处理,水转印与热转印技术,实木皮复合,UV印刷,砂带砂光处理,现代装饰技术,木塑家具平面装饰,真空覆膜技术,包覆技
8、术,热转印技术,表面刨槽处理-浮雕技术,1.深浮雕：其操作顺序是：图案设计-凿粗坯-修光-细饰等。,2.浅浮雕的凿粗坯较深浮雕要简便得多，因此在设计浅浮 雕图案时，要考虑到其浮凸高度，一般不超过15 mm,所 以画面不作过多的穿插、叠盖。浅浮雕适宜线条型的纹 样和花卉、飞禽等。,木工数控雕花机床采用专门设计的木1：雕刻刀具，能够雕刻出复杂细腻的花纹，可以加工较复杂的雕刻装饰部件，系统稳定，加工精度符合设计要求，能够应用于不同的材料。木工数控雕花是一项技术性和艺术性均要求较高的工作，要生成最终的加工用数控代码，大体上有两种方法：一种是先用手工方式，做一个雕花件的实际成品，然后用坐标测量仪扫描它，
9、将所得到的数据点直接转化为相应的数控代码，这种雕花手工感较强，产品较为自然，但它适合于已有、现成的手工雕花件的情况。另一种是首先建立所要雕花的三维模型，然后根据三维模型生成数控代码。这种方法适用于各种雕花造型，灵活性好，所生成的三维模型还可以做进一步地编辑和修改。,装饰用雕花件及加工工艺,XXX,端面处理要求高,对后处理设备要求高,造型自由度低,连接方式有限,存在的问题,5.1木塑复合材料存在问题及前景展望,前景展望木塑复合材料不含甲醛系胶粘剂,是一种新型的“绿色”建材。由于其产品具有优良的防腐蚀、防虫蛀、防水性能和可钉、可锯的二次加工性能,加之其基本生产原料可采用回收的废旧塑料和农作物剩余物,其产品价格低廉,因此不少国家都投入较大财力进行开发。,随着木塑材料技术的不断发展，其发展趋势可能会在以下几方面突破：（1）原料选用向大范围方向发展，将回收的单组分废旧塑料（PE、PP、PVC、ABS?等）清洗后，加入特定的改性剂即可进行木塑产品的加工制造；（2）开发专用设备，加工方式由单一的螺杆挤出向其他传统塑料加工方向发展，由水冷成型向空气冷却成型发展，由单一挤出型材向复合共挤、包裹共挤方向发展；（3）革新加工工艺，引入发泡工艺技术，从高泡向低泡、微发泡方向发展；（4）产品由低附加值（如木塑托盘、仓储地板）向高档方向发展，进一步提质增效.,谢谢大家！,
