可直接釘合的木塑復(fù)合材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木塑復(fù)合材料，更具體而言，涉及一種通過(guò)包括橡膠型原料(rubber-based material)來(lái)改進(jìn)如抗壓強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等物理特性以實(shí)現(xiàn)直接釘合(Direct Nailing)、以及通過(guò)包括木片(wood flake chips)或長(zhǎng)纖維來(lái)提高尺寸穩(wěn)定性的木塑復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，木材是廣泛使用的天然材料，但其易受水的傷害，并且隨著時(shí)間的流逝會(huì)破損和破裂等，因此產(chǎn)生高的維護(hù)費(fèi)用。解決木材的該缺點(diǎn)的一個(gè)方案是使用木塑復(fù)合材料(wood polymer/plastic composite, WPC)。
[0003]木塑復(fù)合材料幾乎沒(méi)有普通木材所具有的變色或變形如破損或破裂的問(wèn)題。具體而言，與天然木材不同，木塑復(fù)合材料具有高抗水性，因而即使被用作外部材料也不容易腐爛。由于這些優(yōu)勢(shì)，木塑復(fù)合材料取代了天然木材和防腐木材，因此它的市場(chǎng)規(guī)模在持續(xù)增長(zhǎng)。
[0004]然而，與天然木材相比較，木塑復(fù)合材料在直接釘合過(guò)程中受到限制，從而在建造時(shí)有所不便。換言之，直接釘合是指通過(guò)釘合將木材連接在一起的施工，并且傳統(tǒng)的木塑復(fù)合材料在釘合過(guò)程中與天然木材不同地，具有在被釘部位及其外圍部分易受損壞的缺點(diǎn)。由于這個(gè)問(wèn)題，只有通過(guò)使用夾子代替釘合，木塑復(fù)合材料才可被用于建造，因此，木塑復(fù)合材料的施工方法非常受限，并且在施工時(shí)要求高的專門技術(shù)，結(jié)果就限制了對(duì)木塑復(fù)合材料的需求。
[0005]因此，需要改進(jìn)用于制造木塑復(fù)合材料的原材料，以使制造木塑復(fù)合材料時(shí)能夠進(jìn)行直接釘合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]摶術(shù)課題
[0007]本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供如下一種木塑復(fù)合材料，即，通過(guò)包括除了木粉作為主要組分之外的橡膠型材料以增強(qiáng)物理特性如抗壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，而且通過(guò)包括除了木粉之外的、在伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度方面優(yōu)異的木片和長(zhǎng)纖維來(lái)改善尺寸穩(wěn)定性，從而能夠進(jìn)行直接釘合的木塑復(fù)合材料。
[0008]解決課題的方法
[0009]為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種木塑復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，其包括:粉碎原木或木片以制備木粉作為主要組分的步驟；向所述木粉中加入橡膠型材料及添加劑并混合在一起以制備一種混合物的步驟；以及通過(guò)擠壓成型、注射成型或模壓成型中的任何一種方法將所述混合物制成木塑復(fù)合材料的步驟。
[0010]本發(fā)明的特征在于，在此情況下，木粉在干燥機(jī)中在80至120°C下進(jìn)行干燥以具有5至15重量％的含水量。
[0011]所述混合物還包括木片和/或長(zhǎng)纖維。
[0012]另外，本發(fā)明的特征在于，所述混合物包括10至80重量％的木粉、木片和長(zhǎng)纖維；以及10至40重量％的橡膠型材料。
[0013]另外，本發(fā)明的特征在于，所述橡膠型材料包括選自由合成橡膠、天然橡膠和再生橡膠(例如廢舊輪胎、彈性塊(elastic blocks)等)所組成的組中的至少一種。
[0014]再者，本發(fā)明的特征在于，所述混合物任選包括0.1 - 50重量％的增容劑、0.1-50重量％的填料、0.1 - 30重量％的抗氧化劑、0.1-30重量％的潤(rùn)滑劑以及0.1-30重量％的顏料作為添加劑。
[0015]所述木片被切成0.5-18cm的長(zhǎng)度。
[0016]另外，本發(fā)明的特征在于，所述長(zhǎng)纖維使用選自下述物質(zhì)中的至少一種:天然纖維，其包括玉米纖維(corn fiber)、椰子纖維、棕櫚樹纖維、蘆葦、竹子、稻草、棉、麻、毛或絹；強(qiáng)化聚合物纖維，其包括玻璃纖維、碳素纖維或聚酰胺纖維；以及鋼絲。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的木塑復(fù)合材料，其特征在于通過(guò)上述任一制造方法來(lái)制備木塑復(fù)合材料。
_8]發(fā)明效果
[0019]具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，通過(guò)包括除了使用木粉作為主要組分之外的橡膠型材料以增強(qiáng)物理性能如抗壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度等，從而使之能夠進(jìn)行直接釘合，而且通過(guò)包括除了木粉之外的、在伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度方面優(yōu)異的木片和長(zhǎng)纖維來(lái)改善尺寸穩(wěn)定性，從而得以解決現(xiàn)有木塑復(fù)合材料無(wú)法進(jìn)行直接釘合的問(wèn)題。
[0020]發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案
[0021]以下將給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的木塑復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，其包括:粉碎原木或木片以制備木粉作為主要組分的步驟；向所述木粉中加入橡膠型材料及添加劑并混合在一起以制備一種混合物的步驟；以及通過(guò)擠壓成型、注射成型或模壓成型中的任何一種方法將該混合物制成木塑復(fù)合材料的步驟。
[0023]換言之，本發(fā)明除了木粉用作制造木塑復(fù)合材料的主要組分之外還添加橡膠型材料和添加劑以增強(qiáng)物理性能如抗壓強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等，從而能夠進(jìn)行直接釘合。
[0024]該情況下，將粉碎而成的所述木粉進(jìn)行一種干燥處理，即木粉在干燥機(jī)中在80至120°C下進(jìn)行干燥以具有5-15重量％的含水量。即，若木粉以干燥溫度低于80°C進(jìn)行干燥，則消耗太多的時(shí)間；若干燥溫度大于120°C，則由于快速干燥，導(dǎo)致木粉的致密組織彎曲，其也被稱作“變形”。
[0025]此時(shí)，干燥所述木粉以維持5-15重量％的含水量，這時(shí)因?yàn)楹烤S持5-15重量％，其可與其他組分很好的混合而不需另外添加粘合劑。反之，木粉中含水量大于15重量％時(shí)，在制造木塑復(fù)合材料過(guò)程中，水分在木粉中蒸發(fā)而產(chǎn)生氣泡，從而在混合步驟減弱組分的粘合強(qiáng)度。由此存在產(chǎn)生不良品的問(wèn)題。
[0026]此外，所述混合物除了木粉作為主要組分之外還包括木片和長(zhǎng)纖維。在這種情況下，所述木片優(yōu)選使用切成0.5至18cm的長(zhǎng)度的木片，更優(yōu)選使用切成3至8cm的長(zhǎng)度的木片。當(dāng)木片被切成小于0.5cm的長(zhǎng)度時(shí)，與使用現(xiàn)存木粉作為主要組分的情況沒(méi)有差別，從而不能增強(qiáng)物理性能如抗壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。反之，當(dāng)木片被切成大于18cm的長(zhǎng)度時(shí)，難以將該木片與橡膠材料混合并實(shí)施成型步驟。更優(yōu)選地，木片被切成3至8cm的長(zhǎng)度。木片被切成上述范圍內(nèi)的長(zhǎng)度使得其物理性能如抗壓強(qiáng)度或沖擊強(qiáng)度增強(qiáng)，并且最大化地促進(jìn)其與其他組分的相容性和成型步驟。
[0027]此外，長(zhǎng)纖維優(yōu)選切成0.5至18cm的長(zhǎng)