木塑厂房设备技术原材料助剂技术与慨述

木塑厂房设备技术原材料助剂技术与慨述

一，厂房规划与水汽电。

以木塑产品特点和长远规划和效益来看，我觉得厂房建设应从以下几方面来考虑。

a,最好一次规划设计到位，为以后长久使用减少不必要的麻烦如设计规划不到位，当建好后投入使用才发现很多地方不合理而再改来改去。

b,尽量做到安全第一，尽量减少安全隐患。

C,良好的环境（厂房内空气流动性好，这样尽可能减少车间内粉尘，烟雾的滞留时间，使车间里空气更清新,为一线工人创造一个好的工作环境）。

D, 如何减少人员和减轻工作人员的工作负荷和合理利用空间为前提。

E, 在厂房整体规划设计的前提下据厂房布局来规划挤出设备，原料设备应如何合理摆放。设计水、汽、电（电房设在哪里更安全，更能减少主电缆的使用，更省电。水池设在哪个位置比较合理，应该设计多大，尽可能减少管道的长度。汽也一样）。

F, 在建厂房的过程中就要把水汽电线路规划进去，哪里需留孔，孔距多少，孔的直径多大（当然孔的大小只能大不能小），哪里需留沟，沟的宽度，深度是多少。

二，设备规划采购建议：设备应包括所有生产产品的铁件（高混设备，冷混设备，造粒设备，挤出设备，水汽设备，模具等）只要这些设备某处出现故障或稳定性不好就会影响产品质量或停机。所以设备的好坏是一个硬件，硬件一旦定型（我是说一旦买到不好的设备那以后的麻烦事很多，维修费用，品质，效益，人工，能耗等成本都会大大增加，当然也不可能哪家的设备一点故障也没有这是不可能的。由于植物纤维的存在，原料中会存在一定的有机酸及水分，同时购进的原料及回收的木塑制品中都有可能混进异物，对设备的腐蚀及磨损都是很厉害的。水汽的排放时保证产品质量和延长设备使用寿命的关键（对于PP/PE木塑尤为重要，因为木粉添加量大，木粉吸水率又高达到10-20%左右）若水分含量过多，对制品的物理性能及外观质量就会有影响，挤出机的排水汽能力很关键。

所以设备的好坏应从以下几方面来考虑

1，         安全方面：设备外观的合理设计，危险处的保护装置，电器配置高出现故障的几率就小。人性化的设计，造作的方便性（造作越方便，越人性化设计在造作过程中对人和设备保护越高），

2，         整体性能包括设备的平稳性，设备各部件配置的好坏，机架的厚实度等。

3，         模具。模具是保证能否顺利和正常生产保障产品质量的关键点。不同产品和不同工艺（PP/PE/PVC三种树脂的模具设计都有差异，发泡与不发泡，板材还是型材，pvc发泡是采用一步法还是两步法，产品空心、实心、内筋的多少厚薄，产品的厚度等都与模具的设计有关。

4，         模具的设计尽可能有较大的压缩比和较长的定型段这有利于发泡和提高制品的表面关泽度和硬度。

5， 国内生产木塑一般采用两种工艺一步法或二步法生产，无论是哪种工艺设备的好坏都会影响产能，质量，生产的稳定性，成本等。设备的好坏与减速机，螺杆炮筒的设计和加工精度，温控的准确性，电机功率大小的配置，变频器的好坏，定型台的平稳性，引出机牵引力的大小和稳定性等

为了更好地提高和保证产品质量最好用木粉烘干机，这样不但可大大降低木粉水份的含量为产品质量保驾护航，减少高混时间，提高单台高混设备产能，减少高混设备数量，和提高设备使用寿命。

A,PE木塑以20条挤出线计算（以65锥双18台，80,92各一台），单台机每小时以100公斤产能计算，那么混好原料需2100-2200公斤左右。

a,高混设备所需：800升热混机以一锅220公斤计算，每锅以20分钟计算那一小时可混2.5锅左右即一台高混设备每小时产能在550-600公斤左右，那800升热混设备2000升冷混设备需4台，考虑到设备的故障再备一台热混300升冷混500升的一台。即混料设备需5台。这台小的高混设备除了设备故障备用外还可作为PP/PE/PVC木塑调试配方和调色使用。

b,平双造粒机。

75、150平双每台每小时产能以300-350公斤计算，那需5.7台左右，所以建议买5-6台。

B,PVC木塑设备配置。生产PVC木塑据产品要求不同而选择不同的生产工艺和设备。PVC生态木以二部法为最理想。据公司厂房规划生态木挤出机也以20条线计算（如果我们只做PVC生态木的话据产品需求建议90mm单螺杆17台，120、75、50mm单螺杆各一台，

A,高混设备以热混500升，冷混1000升。每锅150公斤，一锅所需时间以15-20分钟计算，每小时以2.5锅计算，那一台高混一小时的产能是375公斤。挤出线以每小时单台机平均以70-80公斤计算那20条线一小时需1.6吨左右，这样高混设备需4台左右。

b,造粒设备以80和65锥双来计算，65一台造粒机正常情况下可供90单螺杆挤出线3-4台，由此得出需5台左右，建议公司合理配备最好是3台80两台65造粒机较理想。

如果我们还想做一些表面不需有木纹，需后加工处理的如包覆，印刷等产品就不需造粒，原料只要经高混后就可由锥双直接挤出。此类产品有门套线，移门，地脚线，门框，门档，门板，橱柜板，发泡板，建筑模板等。

a,原料设备（混料设备，造粒设备）

由于纤维（木粉，米糠等）与塑料树脂和相关助剂经过高混高温后会产生一些对金属有腐蚀性的东西。所以建议高混机的钢皮厚度尽可能厚点以免破洞。

从保护电机和节能考虑建议高混马达务必配变频器。

造粒设备主要考虑以下方面：

电机，变速箱，螺杆机筒使用寿命，加热系统（加热器，温控表），冷却系统（油温冷却装置，风冷装置），真空系统，电器配置（变频器，温控表及其他电子元件）等以上配置的好与坏和设备机架的钢材厚度（因为如果钢材厚度太薄时间久了设备会变形，严重影响设备使用寿命）。总之对于造粒设备来说螺杆和电器的好坏是关键。

三，    人员培训

木塑顾名思义是木粉中加塑料或塑料中加木粉。塑料是相容剂,木粉和其他纤维是增强剂。如何做好木塑我的拙见是：

总体是人，机，料。因为我们的机械化程度不是很高，人的工作责任性，配方工艺，发现问题及解决问题的能力是做好产品的关健；设备（模具）的好坏对产品质量和生产稳定性及产能的提高至关重要

人是生产的主体，再现代化的设备都离不开人。

所以企业要对管理者和现场作业员做一个系统的培训，包括：

A，观念的培训：1,让企业的每一个人把企业的发展，荣辱与自身的事业的发展成功息息相关，企业就是公司每个人的企业，企业的发展就是自己事业的发展。

2，企业员工要有良好的工作责任心和积极的工作态度。

3，企业的员工必须要有最基本的成本、安全、品质观念。

B,操作工艺的培训分为原料和制品的生产培训。

1，原料生产培训。主要培训如何操作混合，造粒机及工艺流程，如何保证操作的一致性，注意事项，异常的处理，物料的添加等。

2，制品生产培训。操作工艺流程，设备控制开关的操作，如何装模，开机注意事项，温度的设定，牵引方法，如何控制品质，异常的处理，品质的自检，半成品的摆放，不良品的处理，如何停机，拆模，停机注意事项及整理工作等。

四，    配方工艺

原材料的选择：1， PP/PE回料的选择，回料最好选熔指不要太高的回料，在1.0以下最好。颜色不要太深，颗粒大小均匀，粒子无孔或孔较少。最好用一级回料，有些回料已使用过好几次，会降低力学性能。2， 纤维选目数在50-80目左右，且灰分，含水率较低的纤维最好（灰分、水分均低于5%）颜色一致统一均匀。3， 助剂的选择。要想做好PP/PE木塑助剂的选择很重要，它关系到生产的稳定，速度，产品的质量（产品成型，力学性能，机械性能，吸水率，产品在使用过程中是否有助剂析出现象）和产品的使用寿命。

2，PVC木塑用原材料，

a，对于发泡制品而言， 树脂最好低聚合度分子量的，流动性好有利于发泡和生产的稳定性。

b， 助剂

1）稳定剂：最常用的稳定剂有复合铅盐稳定剂，钙锌稳定剂，稀土稳定剂，有机锡稳定剂等。企业可据产品质量，成本，环保性能的选择所需的稳定剂。稳定剂不是越多越好其也有一个最佳添加量，少了热稳定性不够，多了影响塑化和产品物理性能。

2）润滑剂：润滑剂品种的选择和其用量的合理搭配，内外润滑的平衡和保证前中后期足够润滑剂量是保证木塑生产正常的关键。不同的机台润滑剂用量也不同，单螺杆比双螺杆用量多且内外滑侧重点也不同，设备的新旧和大小用量也不一样，制品结构的简易内外滑的用量都不同，不同的稳定剂滑剂的用量也不一样（有些稳定剂有润滑性，有些没有）。

3）发泡剂：木塑发泡制品模具基本采用赛卢卡式设计这有利于提高发泡倍率和中空制品的生产，建议采用CCR-10发泡剂，其对热变形，耐候性，环保性等要求较高的片材，型材，管材而开发的一支改性发泡剂，发气量略小于AC,但分解完全，对提高制品的刚性，维卡均有帮助。其分解速度慢使挤出物离开模头时表面很快冷却，有助于形成密实表面的泡孔结构，适用于赛卢卡和结皮发泡。

4)发泡改性剂：发泡改性剂提高物料熔体强度。利于发泡和改善加工性能。

5）偶联剂的使用有利于提高纤维和无机填料的相容性以提高产品的力学指标和降低制品的吸水率，本人建议用A-88其使用量是纤维和填料总和的1.5%，其价格适中用量和性能可与硅烷偶联剂相媲美。且是固体粉状物称量和添加方便。

6）增韧剂：木塑制品最好是不加或少加弹性体增韧剂，弹性体会影响制品的相关性能。

7）加工助剂：据需添加

c，填料和纤维。填料与纤维的种类与用量的合理选择与搭配对提高产品质量及提高设备的使用寿命至关重要。不同外观形状的纤维，无机填料按一定比例搭配可形成协同作用有利于提高产品力学性能。填料和纤维的添加量决定产品的质量和密度。

4， 原料的生产工艺：木纤维是吸水性较强的材料一般含水量在15%左右甚至更高，无机填料也达到5%左右，而含水量的高低是影响塑料特别是木塑生产稳定性和制品质量，如影响发泡倍率，制品的吸水率，制品的变形，制品的耐候性和其他物理性能。所以水分最好控制在1%以内。

纤维和填料--加入高混机里--混到100度--加入适量的偶联剂--混到110-115度--关掉马达不动时打开混合机大盖2-3分钟--加入PVC,稳定剂--混到80度--加润滑剂及其他助剂--100度加加工助剂，发泡剂--120-125卸粉--粉卸完后马达停止了再打开大盖2-3分钟后再混下一手料（最好混五手料清理一次混合机）--粉在泠拌桶冷却到40度造粒或加入双螺杆生产。这样操作麻烦但生产和质量的稳定性好。

造粒时常要注意各温控温度是否准确，风机是否正常运转，电流的大小，粒子的粒径，表面，长度是否粘料，下料是否稳定，不能有断料的情况发生。

4）挤出工艺：主要注意以下几方面

a,挤出机各段温度的设定，关键是压缩段，计量段，模具。各温控的准确性如温控不准影响到发泡倍率和颜色。

b,各段风机的正常运转。

c，主机电流的大小和稳定性。如主机电流波动较大说明滑剂.加工助剂.纤维与PVC各组分之间分散不是很均匀。

d,主机速度务必保持一样，因速度的快慢会影响到发泡倍率及颜色。

e,烘干机的温度一般设定在60-80度之间，且经常保持在桶的容积的80%左右，这样有利于生产和颜色的稳定提高制品表观质量。

f,不同颜色不同机台，胶粒存放时间的长短等生产时的温度设定都不同。且木塑发泡受外界环境及其他因素等对发泡倍率影响较大所以操作员要懂得出现不同的产品异常时适当调整工艺。

江苏昆山雅炀复合材料科技有限公司可为贵司提供以下产品配方

木塑制品急需解决的技术难题：制品的收缩，变形，表面硬度，耐候性。我觉得应从原材料的选择（树脂，纤维，无机填料，润滑剂成型工业）和模具的设计等方面考虑。

一，如何提高木塑复合材料的使用寿命

影晌木塑复合材料的使用寿命本人认为与产品的吸水率、产品的耐候性、润滑剂的选择、工艺的选择等有关。

一：木塑复合材料的吸水性。

 1 WPC吸水的原因 

木塑复合材料的主要原料之一是农林废弃物，其主要成份为植物纤维。植物纤维主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，其中纤维素含量最多，纤维素大分子的重复单元每一个基环内含有3个羟基，使纤维素具有很高的吸水性。另外，纤维素是由结晶区和无定型区交错联结而成的二相体系，其中还有许多的空隙系统，这增强了纤维素的吸水性。半纤维素是由多糖基组成的一种聚合物，同样含有较多的羟基而易吸水，此外，半纤维素不能形成结晶区，水分子容易进入，吸水性比纤维素还要高。木质素也含有极性基团，因此也具有一定的吸水性，但由于天然木质素的分子量很大，亲水性基团相对于纤维素较少，所以吸水率稍低。 

木塑复合材料中填充有大量的植物纤维，不可避免地具有一定的吸水性。虽然木塑复合材料中的植物纤维已被塑料所包覆，而且在生产过程中植物纤维表面的部分羟基已与某些偶联剂或相容剂作用而酯化或醚化。因此，木塑复合材料的吸水率远低于木材的吸水率，早期人们对木塑复合材料的吸水性并不太重视。但是，近年来的一些研究表明，木塑复合材料长时间地浸水后的吸水率并不低，尤其是聚烯烃木塑复合材料主要是作为木材替代品用于户外建筑和户外装饰，长期暴露在自然环境中，更加剧了木塑复合材料的吸水。

 2 WPC吸水的危害

1、降低材料的力学性能

木塑复合材料吸收水分后导致其性能降低的原因是多方面的。吸收的水分子会显著降低了植物纤维的力学强度，而且，植物纤维会发生膨胀，并使周围的塑料基体产生微小裂纹，这些微小裂纹又加剧了木塑复合材料的吸水，使得应力传递效率大大降低，结果使木塑复合材料的力学强度降低、耐冻融性能变差。

木塑复合材料吸水后，进入木塑复合材料中的自由水可以与植物纤维产生分子间氢键，导致木/塑界面亲和性进一步降低，而且这些自由水还会溶解掉植物纤维中的某些可溶性物质，改变了木与塑界面相容情况，结果也降低了木塑复合材料的强度。

木塑材料吸水后会降低产品以下性能：拉伸强度，弯曲强度，冲击强度，模量。

2，致使材料变形

木塑复合材料吸水后还会发生显著变形。这是因为植物纤维吸水后膨胀对周围的塑料基体施加了作用力，在这一作用力下，塑料基体大分子链容易产生分子松弛蠕变，因而易导致木塑复合材料发生变形。 由于吸水作用使植物纤维膨胀，还会使木塑复合材料的尺寸发生变化，加剧其变形。研究表明随着浸水时间的延长，木塑复合材料的厚度膨胀逐渐增加，而且膨胀的厚度与植物纤维含量直接相关。

3、导致材料霉变

木塑复合材料的真菌腐蚀问题。木塑复合材料由于填充了大量的植物纤维，虽然植物纤维被塑料包覆以及被偶联剂或相容剂所作用，因而没有纯植物纤维那么容易被霉腐真菌(霉菌以及木腐真菌)等感染，但吸水后达到一定潮湿的条件仍然可以为真菌提供良好的生存环境，造成木塑复合材料霉变，甚至腐烂，大大缩短其使用寿命。同时，霉变会使木塑复合材料表面产生肉眼可见的霉菌斑点，影响其美观。 

 影响WPC吸水率的因素

1、界面相容性

如上所述，木塑复合材料吸水的根本原因是植物纤维含有极性的羟基，因此，木塑复合材料中植物纤维的羟基与某些基团反应后降低极性、良好的界面相容性、减少植物纤维在木塑复合材料中的含量等因素均会影响到木塑复合材料的吸水率。

如果纤维与塑料基体之间能够产生亲和性，可以降低木塑复合材料的吸水性，界面亲和性越好，吸水率越低。采用不同的偶联剂改性的木塑复合材料，其吸水率不同。

2、木粉含量

在木粉处理技术相同的条件下，木粉含量越高，木塑复合材料的吸水率越高，原因是在相同的制备技术条件下，木粉越多，其表面羟基越多，结果导致木粉含量越高，木塑复合材料的吸水率越高；木塑复合材料的吸水率要远小于木材，吸水速度比木材大大减缓。

3、水温

水温对木塑复合材料的吸水率具有很大影响。水温越高，木塑复合材料吸水达到饱和所需要的时间越短

4、成型方法

成型方法对木塑复合材料的吸水率存在着一定的影响。采用传递模塑这一新型方法制备木塑复合材料，与压制成型相比具有较低的吸水率。采用相同的配方制备木塑复合材料，挤出成型的材料吸水率高，压制成型次之，注塑成型最小，原因是压制和注塑成型的材料质地比较致密。此外，采用压制成型和注塑成型的木塑复合材料，其表面塑料含量较高，孔隙较少，因而吸水率较低。

5、植物纤维种类

   不同纤维制备的木塑复合材料的最终吸水率各不相同，可能的原因是这十种纤维的成分不同，基本化学成分(纤维素、半纤维素、木质素)的种类和比例不同会影响纤维的吸水性能。

以上是关于PP/PE木塑的吸水性，PVC木塑的吸水基本如上面差不多好在pvc木塑制品用于室内较多，但也有用于室外的如花箱，护栏及相关户外装饰等，pvc木塑有发泡和不发泡两种，发泡的木粉的添加量比不发泡的量要少得多，不发泡的也有木粉的添加量是树脂的两倍的，所以pvc木塑复合材料的吸水性同样要引起我们的高度重视。

 6、如何降低木塑复合材料的吸水率除上所述外还包含以下几点。

a， 是加工过程中木粉的水分的排除，尽可能木粉的含水率控制在1%以下，这样对生产的稳定性和产品的致密性的提高都有提高。对于PP/PE/pvc木塑不发泡制品水的存在还会起到发泡剂的作用这样产品的致密性更会受到影晌，这样提高了制品的吸水率和降低力学性能也给真菌的生长提供了土壤。

b，设备和生产工艺的选择，设备（挤出机和模具）的选择很重要对于双螺杆来说螺杆结构的设计，如何保证无料较好的塑化，对于单螺杆来说合理的螺杆结构设计、压缩比及长径比的合理搭配。合理模具的压缩比和流道设计有利于提高制品的致密性和尺寸稳定性。

c，木粉的目数大小和木粉基材的选择及木粉的偶联处理（如何提高木粉与树脂的相容性）及木粉与无机填料的合理搭配及合理的添加量等。

d，木塑生产离不开润滑剂，润滑剂的好坏及润滑剂与润滑剂之间的种类与用量的搭配是保证正常生产和产品质量的关键。润滑剂的种类、质量的好坏、熔点的高低，酸值的高低、分子量的大小、液态与固态等如国内用于PP/PE木塑基本以硬脂酸、石蜡、PE蜡、硬脂酸盐、EBS等的搭配使用。润滑剂除EBS和硬脂酸盐的熔点在100度以上其他在60度左右（好的PE蜡熔点在90度左右但好多PE蜡生产厂为了降低成本会加一些硬脂酸，石蜡）其中的硬脂酸，石蜡，不好的PE蜡都会影晌到产品的维卡且会溶解于树脂中这样一来就会影晌到木粉和无机填料与树脂的相容和偶联。

昆山雅旸复合材料科技有限公司研发的PA系列助剂是以高分子复合助剂经特殊工艺加工而成不含硬脂酸盐，是PP/PE竹木塑挤出、注塑专用助剂，在同等树脂的前提下用PA系列助剂可提高产品物理性能和挤出速度。

 二、复合材料的耐候性。      

  1、复合材料的耐候性的好坏对于材料的使用寿命和外观影晌很大。     

 2、影响木塑复合材料的耐候性的因素有客观因素（外界环境如紫外线、水、氧气、酸、碱、温度等）和复合材料中的添加剂（色粉、润滑剂、稳定剂、发泡剂等）客观因素是没办法解决的，只有在选材上尽量不要添加或少加影晌木塑复合材料耐候的助剂。

   3、如何提高木塑复合材料的耐候性。     除了2中提到的影晌耐候性的添加剂少加或不加外还需添加提高复合材料耐候性的助剂如抗氧剂、紫外线吸收剂等。但是也很难达到使用要求，为此采用共挤工艺在复合材料表面共挤0.1mm厚左右的耐候性好的材料如ASA，但PP/PE木塑共挤较难PVC木塑是可以的。

 三、润滑剂的选择。润滑剂上面已做了一些讲述，下面做一些补充。润滑剂的好坏会影晌木塑复合材料的以下性能。   

 1、制品的表观变差（润滑剂析出表面出现斑点、变色等）。  

 2、制品变形：一旦制品在使用过程中出现变形就会影晌产品外观、力学性能、耐候性下降、吸水率提高、真菌更易产生等。

 3、尺寸的稳定性。    

 4、对于PVC木塑而言除了润滑剂会影晌制品的相关性能外还与以下添加剂有关：增塑剂有利于生产加工但会降低产品的维卡。

昆山雅炀复合材料科技有限公司是一家专业从事塑料、木塑、发泡、改性配方工艺技术与助剂研发及经营的企业。我们具有丰富的企业管理经验，生产实践经验和研发技术团队。‘客户的成功就是我们的成功’是我司的经营宗旨。可为客户提供以下技术咨询与服务。

一、为有意或计划想上塑料、木塑、发泡、改性复合材料等企业和个人提供相关建议（据客户想法、市场需求、资金和产品定位）和投资规划。

二、    为新上（塑料、木塑、发泡、改性复合材料）的企业提供投资规划；建厂、设备模具采购、配方工艺技术、人员培训等一头龙的服务

1、             厂房设计（厂房如何设计既好看又适用----整体布局；厂房内部设计----如何合理设计与利用车间----原料、生产、半成品、成品、后加工处理等车间；辅助设备及仓库等）这样一步设计到位可为客户减少在生产、管理和扩大等方面很多不必要的麻烦和损失。这样客户少走弯路，降低投资风险，大大缩短合格产品投放市场时间。

2、         设备，水气电的合理布局----做到既安全适用美观，方便维护，节省空间和水汽管电线等。

3、         据客户产品提供设备，模具采购方案（国内的设备和模具厂家很多，不同企业都有他的优势之处，如客户要生产PVC木塑的室内仿木材产品就应该采用两步法生产，这就涉及到高混设备、PVC木塑发泡造粒机、单螺杆挤出机、模具等。能做以上设备的厂家很多但哪些厂做的比较好，比较专业客户不一定就知道（这样客户不需走弯路，降低投资风险，大大缩短合格产品投放市场时间），

3、         据客户产品质量和市场定位为客户提供相应的配方工艺技术服务（不同地域，不同环境，不同质量需求的配方）。

4、         为客户提供人员培训（人本身的培训----安全、质量、成本、态度；技能-----设备操作技能、生产技能—如何发现问题解决问题等）。

三、为已经投产的企业提供技术支持。

客户是上帝----满足客户需求和为客户不断提供优质产品是每个企业的根基与是否能永续经营的前提。产品的最终使用者客户是对产品的好坏和不同需求最有发言权的（客户分不同地域、不同使用环境，不同需求和不同质量和价格的客户）。也许企业的产品性能难以达到客户的要求而企业技术力量又解决不了，这样我们可为企业提供技术支持与解决方案。

四、据客户要求量身设计产品的设备和模具（与设备，模具厂合作）、生产工艺配方如客户要求pvc木塑用于户外（户外产品的要求比室内高很多---变色、变形是最难解决的两个老大难问题）。

五、为客户提供质优价廉的各种塑料、木塑、发泡、改性材料助剂。

木塑助剂系列