作為一種能節(jié)材代木的新材料，經(jīng)過(guò)十幾年的自主發(fā)展，木塑復(fù)合材料已逐步發(fā)展成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)加快木塑復(fù)合材料在室內(nèi)裝飾、家具等領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并取得了良好成果。筆者根據(jù)過(guò)往的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)中的一些心得，就ASA-PVC共擠木塑工藝作了分享，供讀者了解。
ASA-PVC共擠木塑產(chǎn)品
一、ASA-PVC共擠木塑簡(jiǎn)介
ASA-PVC共擠木塑是由2臺(tái)擠出機(jī)分別擠出 PVC木塑基材和ASA共擠包覆料，然后通過(guò)共擠復(fù)合模頭，使ASA包覆層隨基材擠出時(shí)附著在基材表面，以達(dá)到包覆基材的目的。由于包覆層使用的原料不同，共擠包覆性能也有所差別，目前共擠包覆層材料主要有 PMMA、PVC和ASA，其包覆共擠方式如下：
1.PMMA-PVC彩色共擠：指在型材的室外側(cè)共擠一層PMMA包覆層。PMMA是優(yōu)秀的耐候性材料，而且色彩鮮艷豐富、裝飾性好、熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良、表面光亮。但PMMA性脆，磕碰或鋸切時(shí)切口易造成大塊裂紋和崩角，這種包覆材料的落錘沖擊性能較低。
2.PVC-PVC包覆共擠：指用 PVC材料干混料制成顆粒料進(jìn)行表層共擠，這種材料由于 PVC層的耐老化性能較差，較易變色；但經(jīng)改性后的PVC-PVC共擠包覆層也能有良好的耐老化及耐候性。
3.ASA-PVC共擠：指ASA包覆料和 PVC干混料，經(jīng)獨(dú)立的流道在離開(kāi)口模前匯合，ASA熔體以極薄的厚度與 PVC熔體大面積復(fù)合，并一起被擠出模外，再經(jīng)定型模及水箱冷卻定型；經(jīng)拋光、牽引后貼保護(hù)膜，最后鋸切成規(guī)定長(zhǎng)度。
二、ASA的結(jié)構(gòu)及性能
ASA指丙烯腈(A)、苯乙烯(S)和丙烯酸酯(A)的三元共聚物，其結(jié)構(gòu)式為：
-[-CH2-CH（C5H5）-CH2-CH（CN）-]n- 或者
-[-CH2-CH（C5H5）-CH（CN）-CH2-]n-
ASA的性能特點(diǎn)可以歸納如下：
1.ASA屬無(wú)定型三元共聚物，為飽和主鏈結(jié)構(gòu)，不含雙鍵，因此對(duì)紫外線(xiàn)的耐受能力很強(qiáng)。大分子鏈中的羰基和腈基具備較強(qiáng)的耐紫外線(xiàn)能力，而苯環(huán)是典型的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，很難發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。因此，ASA具有極強(qiáng)的耐紫外線(xiàn)能力，顏色穩(wěn)定、耐候性?xún)?yōu)。
2.由于 ASA結(jié)構(gòu)中引入了丙烯酸酯橡膠，使其共聚物具有極好的抗沖擊性，尤其是低溫抗沖擊性能優(yōu)良。
3.由于ASA結(jié)構(gòu)中含有腈基，因此具有極強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性。
4.ASA與PVC的溶解度參數(shù)十分接近，兩者具有很好的相溶性，流變性能、熱膨脹系數(shù)更加接近。
5.ASA在加工過(guò)程中熱穩(wěn)定性好，熱變形溫度可達(dá)92℃，共擠型材與PVC型材焊角強(qiáng)度基本相同。
三、共擠設(shè)備的配置及要求
1.共擠設(shè)備
共擠機(jī)是復(fù)合共擠的主要設(shè)備，一般選用單螺桿擠出機(jī)。由于型材截面的復(fù)雜性和多樣性，共擠面可能出現(xiàn)在上下左右四個(gè)方向，所以要求共擠機(jī)在各個(gè)方向均能靈活調(diào)節(jié)，一般選用45/25單螺桿擠出機(jī)。
2.共擠模具
設(shè)計(jì)共擠模具時(shí)必須使基材與共擠層在定型段具有相同的流速，同時(shí)具有一定的壓縮比，以保證共擠異型材擠出時(shí)粘接良好，共擠層厚度均勻。在國(guó)內(nèi)，ASA共擠模具的設(shè)計(jì)制造僅根據(jù)以往制作其它共擠型材模具的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。
3.共擠配件
與其他包覆材料相比，ASA共擠木塑的生產(chǎn)有許多不同之處，包括模具與共擠機(jī)的連接、共擠料的進(jìn)料方式等。采用的方式不同，產(chǎn)品質(zhì)量也不盡相同。另外，由于ASA包覆共擠料較軟，故在共擠生產(chǎn)中，表面容易出現(xiàn)劃痕等質(zhì)量缺陷，表面光澤較難控制，因此增加增光/拋光設(shè)備十分必要。
增光設(shè)備有幾種形式：一是在口模成型處加裝加熱設(shè)備，增加ASA成型面的溫度，提高共擠面的光澤和質(zhì)量；二是在冷卻定型后加裝拋光設(shè)備，ASA表面進(jìn)行拋光，使其表面質(zhì)量均勻，光澤一致。一般增光設(shè)備有如下幾種：
（1）加熱棒：在擠出M模的模板上沿共擠面加裝一根電熱絲，對(duì)剛出共擠面的ASA料進(jìn)行加熱，提高ASA的光澤。
（2）熱風(fēng)：緊貼擠出口模板，用熱風(fēng)對(duì)ASA表面進(jìn)行加熱，增加表面光澤。通過(guò)調(diào)節(jié)熱風(fēng)量來(lái)控制表面的光澤度。
（3）拋光：在型材冷卻定型后加裝拋光設(shè)備對(duì)ASA表面進(jìn)行拋光，以使 ASA表面質(zhì)量均勻，光澤一致。
4.共擠連接件
共擠連接件是共擠模具與共擠機(jī)相連的部件，基本上按照模具接口的設(shè)計(jì)思路來(lái)設(shè)計(jì)，但是在使用中發(fā)現(xiàn)，有些連接件使用不便，拆卸困難，有些物料在里面料流不暢，還有的共擠連接件上無(wú)法加熱，流道過(guò)長(zhǎng)，物料在里邊已經(jīng)冷卻，不利于ASA料的成型和共擠面的表面光潔度。因此，在共擠連接件的設(shè)計(jì)中要注意以下事項(xiàng)：流道要盡量短，內(nèi)壁光滑平整；拆卸方便，利于操作；要配有加熱圈，溫度可控。
5.共擠進(jìn)料方式
共擠料進(jìn)料方式因廠家設(shè)計(jì)而異，在模具設(shè)計(jì)時(shí)要優(yōu)先考慮共擠面，盡量將共擠面設(shè)計(jì)在上面，以便于觀察共擠面的表面狀況。一般情況下，共擠面在型材上面的，采用上進(jìn)料方式；共擠面在側(cè)面或下面的，采用側(cè)面進(jìn)料方式。側(cè)面進(jìn)料要選擇在操作者對(duì)面進(jìn)料，否則不易操作，共擠連接件可根據(jù)不同方向分類(lèi)加工，上面進(jìn)料的可以采用一種共擠連接件，側(cè)面進(jìn)料的則采用另一種共擠連接件。
6.共擠模具調(diào)試
ASA共擠模具的調(diào)試要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的不同而采用不同的方法，有些是先調(diào)主料，后調(diào)ASA包覆料；而有些必須同時(shí)調(diào)，這與共擠模具的機(jī)頭設(shè)計(jì)有關(guān)。
（1）先調(diào)主料，后調(diào)ASA包覆料：在模具初調(diào)試時(shí)，不加包覆料，只調(diào)主料型材，待斷面尺寸基本符合要求，再加上ASA包覆料，調(diào)整共擠層的厚度及均勻度并調(diào)試到位。
（2）主料和包覆料同時(shí)調(diào)：這種模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是ASA料有獨(dú)立的流道，ASA料與主料不同時(shí)加入的話(huà)，主料會(huì)從復(fù)合層供料腔中倒流，調(diào)試時(shí)，當(dāng)先開(kāi)共擠機(jī)，應(yīng)將ASA料充滿(mǎn)流道后再擠出主料；或同時(shí)擠出，然后調(diào)整主料擠出系統(tǒng)，經(jīng)模具修整使主料出料均勻，斷面尺寸良好再調(diào)整ASA包覆料，經(jīng)修理共擠流道，使共擠層均勻一致。最后，通過(guò)調(diào)整共擠工藝參數(shù)，使共擠層厚度達(dá)到質(zhì)量要求。
四、工藝流程及工藝要點(diǎn)
1.共擠工藝流程圖：
2.工藝要點(diǎn)
2.1原材料的處理
PVC木塑料是由 PVC樹(shù)脂、木粉、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑、改性劑等混合而成，與一般 PVC的混料工藝相同。ASA料加工前要進(jìn)行烘干處理，以防表面出現(xiàn)麻點(diǎn)、不光等缺陷，烘干條件為：85℃-95℃、3-6小時(shí)。
2.2工藝條件
（1）共擠機(jī)
（2）主擠出機(jī)
五、生產(chǎn)中應(yīng)注意的問(wèn)題
1.原料的處理
ASA料必須經(jīng)烘干處理，首次烘干時(shí)間要稍長(zhǎng)些，不低于4小時(shí)。烘干溫度的選擇要根據(jù)具體情況而定，溫度高，時(shí)間可短些；溫度低，時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)，但最長(zhǎng)不能超過(guò)24小時(shí)。
2.表面劃痕的處理
產(chǎn)品脫模后，ASA表面并沒(méi)有劃痕，十分光滑、均勻；而經(jīng)過(guò)冷卻定型后，表面就出現(xiàn)粉狀的物質(zhì)；完全冷卻后，表面會(huì)出現(xiàn)明顯的劃痕。對(duì)此，必須保障定型模內(nèi)較光滑，沒(méi)有直角過(guò)渡接縫，劃痕較少；定型模越短，表面劃痕越少，2段定型模生產(chǎn)的產(chǎn)品較4段定型模生產(chǎn)的產(chǎn)品劃痕要少；將4段定型模的后 3段進(jìn)行適當(dāng)處理，生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎沒(méi)有劃痕，表面狀況大為改觀。
3.共擠層厚度的控制
ASA共擠層的厚度與ASA包覆層的耐候性、遮蓋率以及加工性能相關(guān)，生產(chǎn)上通過(guò)控制共擠機(jī)的擠出量來(lái)控制共擠層的厚度。ASA具有極強(qiáng)的耐候性，且與PVC有很好的相溶性，二者結(jié)合非常牢固。因此，一般ASA共擠層厚度達(dá)到0.2-0.3mm就可滿(mǎn)足質(zhì)量要求。厚度太薄，有些較淺的顏色會(huì)出現(xiàn)露白現(xiàn)象；厚度過(guò)厚，生產(chǎn)的型材有時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，因此控制好共擠層的厚度對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量是十分重要的。
六 、結(jié)語(yǔ)
隨著全球的森林資源日趨枯竭、國(guó)民環(huán)保意識(shí)日益高漲，木塑產(chǎn)業(yè)得到了良好的發(fā)展，同時(shí)ASA-PVC共擠木塑也被廣泛應(yīng)用于園林、運(yùn)輸、建筑、家裝、車(chē)船內(nèi)飾等領(lǐng)域。如何進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提升工藝技術(shù)，為人們提供更優(yōu)良的木塑產(chǎn)品，這些都是身為木塑人應(yīng)仔細(xì)考量的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，ASA-PVC共擠木塑中的具體技術(shù)問(wèn)題，如原料選型、工藝要點(diǎn)、設(shè)備配置、模具設(shè)計(jì)等技術(shù)難題，都有待大家共同努力解決。（文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
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