述步驟:
[0033]步驟一,準備原材料,將同類相溶性塑料材料進行破碎處理,加入復配成型助劑后進行捏合處理,分別獲得表皮材料粉末和芯部材料顆粒碎片;
[0034]步驟二,芯部成型,將芯部材料顆粒碎片加入模具型腔內,保持芯部材料顆粒碎片的松散狀態,合模,對模具進行加熱,芯部材料顆粒碎片間自然熔融塑化鏈接后形成網狀立體孔洞結構;加熱塑化完成后,通過冷卻介質對模具迅速冷卻,以便迅速形成致密表層,模具冷卻后,開模,取出成品,獲得型材中間芯部I ;所述模具加熱方式采用階梯式漸加熱,加熱源包括電能、導熱油、燃氣、飽和蒸汽,加熱結構包括輻射加熱或嵌入式加熱;模具冷卻包括風冷或噴淋水冷卻;
[0035]步驟三,在型材中間芯部I的外表面上成型實體表皮2。
[0036]步驟一中,對原材料進行分選,選用同類相溶性材料,盡量去除泥土等雜質,塊狀塑料直接破碎,片狀塑料經團粒后再進行破碎。成型用材料分為兩種:表皮材料和芯部材料,表皮材料精選純度高,無雜質,經破碎后表皮材料目數高于50目以上,便于成型致密層形成光滑的板材表面;芯部用材料碎片顆粒度大,破碎后形成的不規則形狀,留有尖角和不規則面,以達到成型后自然形成的孔洞要求。
[0037]破碎后的表皮材料粉末和芯部材料顆粒碎片分別進行捏合,捏合過程中加入成型助劑,因為廢舊塑料材料含有一定量的泥土等雜物,根據原材料不同及產品性能要求,添加不同配方的復配多元融聯助劑,含有鏈接劑、表面活性劑等成分,在成型時助劑起到助融、膠合鏈接作用,捏合后的材料就可以轉入型材成型工序。
[0038]為了縮短成型時間,提高產量,降低了生產成本,在所述步驟二中,所述芯部材料顆粒碎片加入模具前進行預熱工藝處理,通過熱輻射、高速機械攪拌或熱風方式進行預塑化,達到臨界熔融狀態時加入模具型腔內整平。
[0039]如對型材有強度要求時,在所述型材中間芯部I和所述實體表皮2之間敷設增強網,增強網的材料包括金屬網、尼龍網和/或玻纖網。根據產品性能要求可單面、雙面或多層層壓增強網;網孔目數和線徑的大小也決定了型材的彎曲強度。
[0040]當型材對表面有耐磨性要求時,可以通過在表皮材料粉末中增加石英砂改性材料實現。成品如作為裝飾材料,可以在所述實體表皮2上可以加工花紋和/或圖案,所述花紋和圖案的加工方式包括熱轉印、曲面披覆和UV光固。可以在所述表皮材料粉末和所述芯部材料顆粒碎片內添加有阻燃劑獲得具有阻燃性的型材。對于型材有顏色要求時,通過添加著色劑達到產品要求;型材成品廢棄后可以多次重復加工,循環利用。
[0041]所述實體表皮2的成型方式包括下述五種:①、模內一步法成型,先在模具型腔內敷設表皮材料粉末,再定量加入芯部材料顆粒碎片,然后在芯部材料顆粒碎片上面敷設表皮材料粉末,合模后加熱塑化成型;②、模內二步法成型,先對模具加熱,然后敷設表皮材料粉末,塑化,再定量加入芯部材料顆粒碎片,合模加熱塑化成型;③、模內擠出法成型,在模具型腔內采用擠出法敷設致密實體表皮2,然后定量加入芯部材料顆粒碎片,合模后加熱塑化成型、模內預置法成型,在模具型腔內預置片狀的制造實體表皮2的表層板,然后定量加入芯部顆粒狀材料碎片,合模后加熱塑化成型、二次成型方法,在型材中間芯部I成型后再通過擠出成型覆合板材獲得致密實體表皮2。
[0042]①、模內一步法成型:
[0043]如圖2所示,將表皮材料粉末(高目數、純度高)定量敷設于模具型腔底部整平,敷設量決定型材表皮層的厚度,再將捏合好的芯部材料顆粒碎片定量加入模具型腔內整平,加入量可根據型材開孔率調整控制,然后在芯部材料顆粒碎片上面定量敷設表皮粉狀材料,加料完成后將模具閉合,材料在模腔中不壓密實,芯部材料顆粒碎片間留有間隙孔洞。閉合后的模具進行階梯式逐漸加熱,由于塑料材料是不良導熱體,型材在一定厚度下,熱傳導是一個緩慢過程,隨時間和溫度的逐步提升,以達到整個成型材料的均勻加熱,每個塑料碎片間均勻達到塑化溫度,在專用助劑的作用下,塑料碎片間自然熔融塑化鏈接后形成網狀立體孔洞結構,調整顆粒碎片大小及模具內塑料的加入量,決定了型材的開孔率和比重。經過30?40分鐘加熱塑化,加熱時間可根據板材厚度、材料敷設密度進行調整,塑化完成后迅速對模具進行冷卻,冷卻方式可采用風冷和噴淋水冷,待模具冷卻型材定型后打開模具,頂取出型材成品。
[0044]②、模內二步法成型:
[0045]如圖3所示,首先對模具進行加熱,其溫度達到塑料熔融溫度,將表皮材料粉末(高目數、純度高)敷設于模具型腔成形面,表皮材料粉末在模具溫度的作用下,首先將其熔融塑化成致密的表面層,形成光滑的型材表面,表面層的厚度通過材料的敷設量控制。在表皮層塑化成型后定量加入芯部材料顆粒碎片并整平,加料完成后將模具閉合,閉合后的模具進行階梯式逐漸加熱,經過30?40分鐘加熱塑化,加熱時間可根據板材厚度、材料敷設密度進行調整,塑化完成后迅速對模具進行冷卻,模具冷卻型材定型后打開模具,頂取出型材成品。
[0046]③、模內擠出法成型:
[0047]如圖4所示,首先對模具加熱,由擠出機通過片型口模擠出熔融板(片),即片狀實體表皮2,敷設于模具型腔成形表面,片材口模間隙決定型材表皮層的厚度,然后定量加入芯部材料顆粒碎片整平,再擠出熔融板(片)敷設于芯部材料顆粒碎片之上,完成后將模具閉合,閉合后的模具進行階梯式逐漸加熱,經過30?40分鐘加熱塑化,加熱時間可根據板材厚度、材料敷設密度進行調整,塑化完成后迅速對模具進行冷卻,模具冷卻型材定型后打開模具,頂取出型材成品。
[0048]④、模內預置法成型:
[0049]在模具型腔內預置實體表皮2的表層板(片),然后定量加入芯部材料顆粒碎片并整平,加料完成后將模具閉合,閉合后的模具進行階梯式逐漸加熱,經過30?40分鐘加熱塑化,加熱時間可根據板材厚度、材料敷設密度進行調整,塑化完成后迅速對模具進行冷卻,模具冷卻型材定型后打開模具,頂取出型材成品。
[0050]⑤、采用二次成型方法:
[0051]采用一步法成型表面粗糙的多孔型材,然后采用擠出法成型型材致密表層,擠出機成型模具為板材包覆口模結構,對進入口模前的型材表面進行加熱,然后型材進入擠出口模進行表皮層包覆,經多輥壓光、冷卻定型、修邊。
[0052]高孔隙塑料輕質型材的生產所需原材料選擇范圍廣,涵蓋了聚烯烴,苯烯烴,聚氯乙烯及工程塑料等熱塑性材料,可以在同一套設備實現生產,在成型設備方面的投資遠遠低于現有的成型設備,在生產過程中不會產生有害氣體污染環境,其在工藝實現和產品規格更換方面的便利性,異型板材快速制造(設備、模具投資少,開發周期短)等方面所具有的優勢,以及成型的型材成品具有的高孔隙率,比重輕(可達0.5比重),強度高,制造成本低的特點,尤其是在解決廢舊塑料給環境造成污染方面,實現廢舊塑料的循環再利用,具有獨特的優勢,最突出的應用實際例是建筑模板,具有重量輕、強度高、壽命長、重復使用次數是木制板材的三倍以上,使用成本大大低于木材及其他類產品,其性能指標達到和超過相關國家標準,并且可回收循環利用,節約大量木材,保護森林資源,符合可持續發展的國策,造福社會,是塑料型材制造工藝的重大創新,該項發明技術具有重大的社會意義,勢將得到廣泛推廣應用。
[0053]高孔隙塑料輕質型材制造方法,不同于常規的型材成型方法,不采用擠出工藝、壓延工藝,其型材的孔洞不是由化學發泡劑和物理法形成,不同于現有發泡工藝所形成的閉孔或開孔的泡孔結構。
[0054]高孔隙塑料輕質型材制造方法選用常用的熱塑性塑料,材料