板材生產(chǎn)技術(shù)概論

1 　前言

硬質(zhì)聚氯乙烯(簡(jiǎn)稱PVC —U) 微發(fā)泡擠出材料具有與木材相類似的“微泡”組織結(jié)構(gòu), 泡孔尺寸0.1μm～10μm。其外觀和性能與天然木材極為相似且優(yōu)于木材, 素有“合成木材”之美稱。自20 世紀(jì)末以來, 在發(fā)達(dá)國家建材市場(chǎng)上發(fā)展迅猛, 是很具競(jìng)爭(zhēng)力的新材料之一[1 ] , 一些發(fā)展中國家已經(jīng)或正在把該項(xiàng)技術(shù)列為科技攻關(guān)和發(fā)展的前沿技術(shù), 并逐步推廣應(yīng)用[2 ] 。微發(fā)泡擠出生產(chǎn)的各種異型材和板材, 如仿木地板、護(hù)墻板、頂板、汽車用板、船舶用板等是該產(chǎn)品系列中的典型產(chǎn)品。它們是以PVC 樹脂為主要原料,加入適量的穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑, 利用改進(jìn)型的普通單螺桿擠出機(jī)和專用發(fā)泡模具, 一次性擠出木紋結(jié)皮微發(fā)泡板材或自由發(fā)泡板材。仿木紋結(jié)皮微發(fā)泡擠出是20 世紀(jì)末開發(fā)出來的一種新技術(shù), 發(fā)泡、結(jié)皮、仿木紋一次成型。我國有關(guān)科研單位相繼開發(fā)并推廣應(yīng)用[3 ] , 產(chǎn)品性能已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2 　特性和應(yīng)用

2.1 　板材的優(yōu)點(diǎn)

通過改變擠出模具、選用不同的發(fā)泡工藝(結(jié)皮發(fā)泡工藝或自由發(fā)泡工藝) , 可開發(fā)出各種PVC 微發(fā)泡異形板材, 結(jié)皮厚度為0.3mm～1mm , 發(fā)泡倍率小于5 , 表面堅(jiān)硬耐磨, 木紋逼真, 可免涂油漆。

(1) 節(jié)約原材料、成本低　微發(fā)泡板材的密度為0.4g/ cm3～0.7g/ cm3 , 為普通PVC 板材的25%～50%。單位體積耗料少, 價(jià)格低, 符合當(dāng)今世界節(jié)能、節(jié)材的要求。

(2) 強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)　由于微孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,保證了材料的力學(xué)性能, 微發(fā)泡無殘余應(yīng)力, 產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性好, 耐壓, 沖擊性能明顯增強(qiáng), 克服了普通PVC 制品易破損、木材強(qiáng)度低的缺陷, 使用壽命可達(dá)30 年以上。

(3) 優(yōu)良的物理化學(xué)性能　該材料具有耐腐蝕、耐濕、阻燃、隔熱、絕緣等獨(dú)特的性能, 應(yīng)用領(lǐng)域廣。

(4) 易二次加工　該材料可根據(jù)不同用途加工成各種規(guī)格, 施工方便、快捷、費(fèi)用低。易進(jìn)行粘結(jié)、鋸、刨、鉆、削等二次加工。

(5) 節(jié)能、環(huán)保　采用無毒配方和非液體助劑,產(chǎn)品基本上無揮發(fā)物, 屬于綠色環(huán)保型材料。以塑代木, 節(jié)約森林資源, 使用l m3 發(fā)泡板材可以節(jié)約1.7m3 圓木, 有利于維護(hù)生態(tài)平衡。

2.2 　板材的主要性能

對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試, 結(jié)果都達(dá)到或超過表1 中的測(cè)試指標(biāo)。

2.3 　板材的應(yīng)用

微發(fā)泡板材具有優(yōu)良的特性, 可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾, 作為包裝材料及配電房、汽車、船舶用板以及公共場(chǎng)所地板等。

3 　生產(chǎn)工藝及設(shè)備

3.1 　生產(chǎn)工藝流程

[ PVC] + [ 發(fā)泡劑] + [ 穩(wěn)定劑] + [ 其他助劑] →[高速混合] →[微發(fā)泡擠出] →[真空定型] →[冷卻] →[牽引] →[切割] →[堆集]

3.2 　生產(chǎn)設(shè)備及參數(shù)

高速混合機(jī)　　SH —200L北京建成橡塑機(jī)械廠

冷攪拌機(jī)　　　500L　　日本川田

造粒機(jī)　　　　SJ —90　　無錫塑料機(jī)械廠

發(fā)泡擠出機(jī)　　SJF80 ×24　　北京建城橡塑機(jī)械廠

真空成型機(jī)　　JCD —5000　　北京建城橡塑機(jī)械廠

牽引機(jī)　　　　SCQS —1450　北京建城橡塑機(jī)械廠

自動(dòng)切割機(jī)　　JCJH —300北京建城橡塑機(jī)械廠

3.3 　板材截面形狀

4 配方設(shè)計(jì)

4.1 　樹脂的選擇

根據(jù)產(chǎn)品的特性、擠出機(jī)的加工行為、泡孔穩(wěn)定性、物料的粘度對(duì)制品物理機(jī)械性能的影響,選擇適合微發(fā)泡的PVC 原料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定PVC —S700 作為硬質(zhì)PVC 發(fā)泡擠出的基礎(chǔ)原料,其發(fā)泡行為穩(wěn)定,泡孔結(jié)構(gòu)好。

4.2 　發(fā)泡劑及對(duì)制品的影響

AC 發(fā)泡劑與PVC 相溶性及分散性好,發(fā)氣量大,分解速度快,適合結(jié)皮或自由發(fā)泡工藝。分解時(shí)放出熱量易使周圍熔體粘度下降而發(fā)泡。一般用量為0.2 %～1.0 % ,選擇0.3 %～0.6 %為宜。用量過多因發(fā)氣量過大,易引起表面凹坑或凸泡,影響外觀質(zhì)量,降低產(chǎn)品的綜合性能。反之,用量過低,則不能起到微發(fā)泡效果,使制品成本上升。

4.3 　發(fā)泡助劑與穩(wěn)定劑

經(jīng)DSC 測(cè)試,AC 發(fā)泡劑的原始分解溫度為195 ℃～220 ℃,需要配以發(fā)泡助劑,降低分解溫度(l60 ℃～l70 ℃) ,使其與PVC 擠出溫度相近。為保證PVC 的熱穩(wěn)定性,PVC 發(fā)泡體系需要更多的穩(wěn)定劑用量。本配方采用PVC 穩(wěn)定劑和發(fā)泡助劑為一體的復(fù)合穩(wěn)定體系。目前,有兩種復(fù)合體系,即稀土類和鉛鋇鹽類復(fù)合穩(wěn)定體系。稀土類無毒復(fù)合穩(wěn)定劑在我國已得到廣泛應(yīng)用[4 ] 。因此選用無毒或低毒的稀土類穩(wěn)定劑和發(fā)泡助劑體系,符合環(huán)保要求。

4.4 　泡孔調(diào)節(jié)劑

為了提高PVC 混合料的熔體強(qiáng)度及延伸性,穩(wěn)定地控制發(fā)泡過程,采用泡孔調(diào)節(jié)劑,使發(fā)泡時(shí)氣體向外膨脹的壓力與泡孔壁熔體強(qiáng)度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,有利于形成細(xì)小的泡孔。泡孔調(diào)節(jié)劑還能調(diào)節(jié)熔體粘度,從而有效控制制品的微發(fā)泡結(jié)構(gòu),將密度控制在0.7g/cm3 以下,實(shí)驗(yàn)證明選用ZB —530 作為泡孔調(diào)節(jié)劑具有較好的功效。

4.5 　填充劑與成核劑

CaCO3 既為填充劑又可作為發(fā)泡成核劑,加入適量CaCO3 有利于改善制品的表面質(zhì)量,有助于形成均勻的泡孔并保持泡孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[5 ] 。過量填充會(huì)使沖擊強(qiáng)度下降。用量過少或不加成核劑,在發(fā)泡過程中只有少量的氣泡而且氣泡會(huì)迅速增大,引起泡孔不均而影響產(chǎn)品質(zhì)量。CaCO3 用量為5phr～10phr (質(zhì)量份，下相同)。

4.6 　配方設(shè)計(jì)

根據(jù)反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定PVC 微發(fā)泡板材的基礎(chǔ)配方如下(phr) :PVC—S700,100; ZB—530,5～7; AC,0..3～0.6; CPE,2～4; 復(fù)合穩(wěn)定劑,FPX(或RCE),6～8; PE蠟,0.2～0.5; CaCO3 (600 目),5～10。

5 　工藝條件對(duì)制品性能的影響5.1 　原料的混合和造粒

將經(jīng)過計(jì)量的原料投入高速混合機(jī)進(jìn)行捏合,為防止提前發(fā)泡,攪拌溫度一般控制在l00 ℃～110 ℃。各種助劑與PVC 混合均勻后,放到冷攪機(jī)中冷卻至室溫,出料備用。造粒是生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的工序,要求物料基本塑化但不提前發(fā)泡。提前發(fā)泡的粒料會(huì)影響泡孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、制品的密度及其綜合性能。造粒擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)與普通擠出機(jī)螺桿有所不同,壓縮比在2.5 左右。擠出溫度在130 ℃～150 ℃,在操作中由于摩擦熱的產(chǎn)生,實(shí)際造粒過程要觀察其粒料的外觀進(jìn)行調(diào)整。

5.2 　擠出工藝條件對(duì)制品性能的影響5.2.1 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)制品性能的影響

在硬質(zhì)微發(fā)泡PVC 型材擠出時(shí),螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)溫度產(chǎn)生影響,而溫度的高低很大程度上影響著微發(fā)泡型材的物理性能。螺桿轉(zhuǎn)速越高,摩擦熱越大,溫度上升加快,給工藝控制帶來困難;相反,螺桿轉(zhuǎn)速過低,摩擦熱小,可避免物料過熱分解,但對(duì)熔融塑化不利,還會(huì)降低生產(chǎn)效率。因此在相同配方下,微發(fā)泡型材的擠出產(chǎn)量與螺桿轉(zhuǎn)速成正比。不改變其他條件,只適當(dāng)加快螺桿轉(zhuǎn)速,結(jié)果微發(fā)泡板材的密度隨轉(zhuǎn)速加快而降低。如果螺桿轉(zhuǎn)速適當(dāng)降低,其密度會(huì)明顯上升。實(shí)驗(yàn)表明,生產(chǎn)微發(fā)泡板材的螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)結(jié)皮發(fā)泡和自由發(fā)泡的不同工藝方法而定,擠出速度一般不超過4mPmin ,即螺桿轉(zhuǎn)速為5rPmin～12rPmin。

5.2.2 擠出溫度與微發(fā)泡效果的關(guān)系

生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)微發(fā)泡產(chǎn)品的關(guān)鍵是應(yīng)注意發(fā)泡物料的加工行為,控制適宜的加工溫度。在擠出發(fā)泡中要求熔體的行為、發(fā)泡劑的分解程度與泡孔的形成相適應(yīng)。這可通過嚴(yán)格控制擠出成型溫度來實(shí)現(xiàn)。不改變發(fā)泡劑的用量,適當(dāng)提高溫度,熔體中氣體的溶解度就增加,可促進(jìn)泡核的增長(zhǎng)。但溫度過高會(huì)使熔體強(qiáng)度降低,導(dǎo)致不規(guī)整泡孔的產(chǎn)生或泡孔塌陷。理想的機(jī)筒溫度是在均化段使大部分發(fā)泡劑分解。如發(fā)泡劑在機(jī)筒中過早分解,物料不能全部包裹發(fā)泡氣體,部分氣體從低壓區(qū)逃逸。

熔體通過機(jī)頭和口模,其流速隨壓力和溫度變化易出現(xiàn)波動(dòng),導(dǎo)致型材厚薄不均。機(jī)頭和口模溫度的控制原則為: (1) 適當(dāng)?shù)臏囟饶馨讶劢獾臍怏w繼續(xù)保持在熔體中(在一定的壓力下) ; (2) 恰當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié),能保證熔體在型腔中穩(wěn)定流動(dòng)。一般情況下機(jī)頭及口模溫度不得高于機(jī)筒溫度。各段擠出成型溫度為:

5.2.3 機(jī)頭、模具結(jié)構(gòu)對(duì)微發(fā)泡制品的影響

機(jī)頭是口模與機(jī)筒的連接部分,其流道的長(zhǎng)度和形狀取決于物料的種類、制品的斷面形狀、加熱方法、擠出機(jī)的規(guī)格。機(jī)頭和口模結(jié)構(gòu)是否合理,對(duì)制品的質(zhì)量和產(chǎn)量影響較大。

(1) 熔融物料的流道不能有死角,成流線型,表面光滑(粗糙度Ra < 1.6μm) ,避免象PVC 這樣的熱敏性物料出現(xiàn)焦料;

(2) 保持一定的壓縮比,以形成足夠的壓力使得制品致密。物料在機(jī)頭和口模之間,壓力下降速率低時(shí),泡核形成與長(zhǎng)大同時(shí)發(fā)生,有利于泡核形成,到達(dá)?？诤?壓力降速率加大,在定型套中保證高微孔密度。

5.3 　結(jié)皮發(fā)泡技術(shù)

制品的表層在定型套的急劇冷卻作用下,表面氣泡來不及膨脹就被固定下來,由于內(nèi)部熔體壓力的作用,在模具表面形成密度較高的光潔表面,通常稱結(jié)皮,從而形成結(jié)皮發(fā)泡產(chǎn)品。表皮的厚度通過調(diào)節(jié)溫度和擠出速度來控制熔體壓力而改變。

5.4 　仿木紋技術(shù)

仿木紋是通過塑料熔體的顏色差、粘度差、流速差將木材的紋路表現(xiàn)到制品表面。在造粒過程中,生產(chǎn)出兩種以上不同顏色的粒料,采用不同比例加之適當(dāng)?shù)墓に嚳刂?可仿制出紅木、柏木、榆木、水曲柳等木紋的發(fā)泡板材,其仿真效果取決于配比和工藝條件的選擇。

6 　結(jié)論

(1) PVC 微發(fā)泡板材是一種新的節(jié)能環(huán)保型材料,性能優(yōu)良,具有廣闊的發(fā)展前景;(2) 在PVC 微發(fā)泡仿木結(jié)皮板材生產(chǎn)中,配方是決定制品性能的關(guān)鍵。要求適量的發(fā)泡劑、低毒或毒的高效復(fù)合穩(wěn)定劑和助劑三者有協(xié)同增效作用,加速發(fā)泡劑的分解,才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的仿木材料;

(3) 選擇適合生產(chǎn)PVC 發(fā)泡產(chǎn)品的造粒、擠出、成型設(shè)備,嚴(yán)格控制混料、造粒、擠出、冷卻定型、牽引工藝參數(shù),對(duì)制品的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用;

(4) 按上述設(shè)備、工藝生產(chǎn)的PVC 微發(fā)泡仿木結(jié)皮板材表面光滑, 截面發(fā)泡細(xì)密均勻, 平均密度為0.45gP cm3 ～0.50gPcm3 ,各項(xiàng)性能均達(dá)到國際先進(jìn)水平。

聲明：本文來自網(wǎng)絡(luò)，只為學(xué)習(xí)交流，無商業(yè)目的

因?yàn)橛心?，我們將更加精彩?/p>

人們?cè)谶M(jìn)入某一行時(shí)，通常都會(huì)先了解這個(gè)行業(yè)的利潤(rùn)情況，板材行業(yè)也是這樣，一般而言板材加盟要獲得的利潤(rùn)比較多，那么板材加盟，做板材生意有多大利潤(rùn)呢？

一、板材行業(yè)的利潤(rùn)

板材店鋪每一個(gè)地方需求不同利潤(rùn)不一樣，但是該行業(yè)屬于較好行業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)較少，生意好做，利潤(rùn)可觀。

近年各地房?jī)r(jià)快速增長(zhǎng)，對(duì)房地產(chǎn)的大量需求也帶動(dòng)了裝修裝飾材料市場(chǎng)的發(fā)展，我國住房裝修總產(chǎn)值以每年20%的速度遞增。同時(shí)，裝修裝飾材料生產(chǎn)區(qū)域限制成本過高、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，加上價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致企業(yè)利潤(rùn)微薄，直接對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的板材經(jīng)營(yíng)具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式的特點(diǎn)是：(1)規(guī)模偏小;(2）質(zhì)量參差不齊;(3）服務(wù)體系不完善;(4）經(jīng)營(yíng)管理水平低;(5）低層次混亂競(jìng)爭(zhēng);(6）缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力。

傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式的弊端：(1)單純的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致低品質(zhì)、低環(huán)保要求;(2)薄利賒銷增大經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn);(3)過度營(yíng)銷導(dǎo)致行業(yè)陷入困境，加大行業(yè)成本。(4)議價(jià)銷售缺乏對(duì)消費(fèi)者的保障，影響行業(yè)聲譽(yù)。

二、板材行業(yè)的現(xiàn)狀

從行業(yè)的發(fā)展上來看，裝修板材這個(gè)行業(yè)的需求現(xiàn)在是極為旺盛的。在家居市場(chǎng)上，裝修是個(gè)極為龐大的消費(fèi)群體，板材在市場(chǎng)上也擁有大規(guī)模的市場(chǎng)需求；特別是隨著年青一代的消費(fèi)者的成熟，他們對(duì)于自己的家有更加獨(dú)特、更加有個(gè)性的要求。這就促使板材在如今的市場(chǎng)上，贏得更多的份額。

如果是投資加盟板材行業(yè)，自然也能在板材行業(yè)的發(fā)展過程中，為自己贏取比較高的利潤(rùn)。簡(jiǎn)而總之就是說：加盟選擇板材行業(yè)的話，是有錢賺的。實(shí)又美板材使用的是新型環(huán)保植物膠，真正的與自然融合。

80-90后的一代消費(fèi)者正在走向成熟，消費(fèi)市場(chǎng)的主體正在形成。家居市場(chǎng)中選擇適合自己的風(fēng)格，成為他們的關(guān)注重點(diǎn)。而創(chuàng)業(yè)選擇最重要的是潛力，所以流行的風(fēng)格和卓越的設(shè)計(jì)獲得了這些這一群體的青睞。

板材行業(yè)的發(fā)展還是比較好的，板材加盟只要選對(duì)品牌，就能夠擁有比較好的前景。