本發(fā)明涉及木塑板材制造，具體為木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝。
背景技術(shù)：
1、木塑板材是一種新型復(fù)合材料，由木質(zhì)纖維或植物纖維與塑料基體經(jīng)過特定加工工藝制成。它融合了木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，既有木材的質(zhì)感與外觀，可釘、可鋸、可刨，又具備塑料的防水、防潮、防蟲蛀、耐腐蝕等特性，維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)。
2、傳統(tǒng)的木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝中，熱壓成型過程通常涉及復(fù)雜的溫度控制和長(zhǎng)時(shí)間的加熱冷卻周期。在此過程中，溫度和壓力的控制往往存在不精確的問題，導(dǎo)致能量消耗過大和生產(chǎn)效率較低。尤其是在預(yù)熱階段，由于加熱方式單一，溫度升高過快或過慢都可能影響材料的成型質(zhì)量和性能。此外，熱壓成型時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的加熱和冷卻不僅浪費(fèi)能源，也使得生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，影響了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。同時(shí)，冷卻過程中的溫控不精確容易導(dǎo)致產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定，產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而影響最終產(chǎn)品的形狀和質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，解決傳統(tǒng)熱壓成型過程中溫控和壓力控制不精確，容易導(dǎo)致過多的能源消耗和低效的生產(chǎn)周期，增加了生產(chǎn)成本，加熱和冷卻過程通常時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致整體生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，包括以下步驟：
3、s1：首先對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理用于使原料的濕度和顆粒大小均勻，然后通過機(jī)械攪拌裝置對(duì)樹脂、助劑及填充物進(jìn)行混合和配比；
4、s2：然后進(jìn)行預(yù)熱，先將混合好的木塑復(fù)合材料送入初步加熱區(qū)，使用遠(yuǎn)紅外或微波加熱進(jìn)行預(yù)熱，逐步提高材料溫度，達(dá)到熱壓成型的狀態(tài)；
5、s3：隨后材料將進(jìn)入熱壓成型區(qū)，材料被送入預(yù)先加熱至特定溫度的熱壓機(jī)模具中，通過熱壓機(jī)將混合材料壓制成型；
6、s4：當(dāng)熱壓成型完成后，木塑板材會(huì)被送入冷卻區(qū)，通過控制冷卻速度和環(huán)境溫度進(jìn)行冷卻，用于使板材的形狀穩(wěn)定并減少內(nèi)應(yīng)力；
7、s5：完成冷卻后，木塑板材進(jìn)入切割設(shè)備和檢測(cè)區(qū)，通過切割設(shè)備，將熱壓成型后的板材裁剪成所需規(guī)格，利用自動(dòng)化的視覺檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)板材表面進(jìn)行檢查，識(shí)別瑕疵或缺陷。
8、優(yōu)選的，s1中、所述預(yù)處理步驟包括干燥、粉碎和篩選，所述原料包括生物基塑料、天然纖維增強(qiáng)材料、改性木粉、界面改性劑、植物油基增塑劑、天然油脂基纖維處理劑、納米填料和抗紫外線添加劑，所述原料的總質(zhì)量百分比為：生物基塑料30％-50％、天然纖維增強(qiáng)材料20％-30％、改性木粉15％-25％、界面改性劑3％-8％、植物油基增塑劑3％-10％、天然油脂基纖維處理劑1％-5％、納米填料2％-8％和抗紫外線添加劑0.5％-3％。
9、優(yōu)選的，s1中、所述原料中的生物基塑料采用聚乳酸和聚羥基烷酸酯混合制成，質(zhì)量百分比為聚乳酸70％和聚羥基烷酸酯30％，所述原料中的天然纖維增強(qiáng)材料采用竹纖維、稻草纖維、麻纖維和樹脂混合而成，質(zhì)量百分比為竹纖維40％-50％、稻草纖維20％-30％、麻纖維10％-20％、樹脂10％-20％，所述原料中的界面改性劑采用硅烷偶聯(lián)劑和馬來酸酐接枝聚乙烯混合制成，質(zhì)量百分比為硅烷偶聯(lián)劑30-50％和馬來酸酐接枝聚乙烯50-70％，所述原料中的納米填料采用納米二氧化硅和納米碳纖維混合制成，質(zhì)量百分比為納米二氧化硅30％-40％、納米碳纖維60％-70％。
10、優(yōu)選的，s1中、所述機(jī)械攪拌裝置的初始攪拌速度為100-200r/min，攪拌時(shí)間為5-10min，加入界面改性劑、植物油基增塑劑、天然油脂基纖維處理劑、納米填料和抗紫外線添加劑時(shí)攪拌速度為500-800r/min，攪拌時(shí)間為10-15min。
11、優(yōu)選的，s2中、所述初步加熱區(qū)的溫度為50-100℃，所述遠(yuǎn)紅外或微波加熱進(jìn)行預(yù)熱的速率為1-5℃/分鐘，加熱溫度至120-160℃，加熱時(shí)間為5-10分鐘即可達(dá)到熱壓成型狀態(tài)。
12、優(yōu)選的，s3中、所述熱壓成型區(qū)的溫度為160-200℃，壓力為30-60mpa，加熱冷卻速度為1-5℃/分鐘，加熱時(shí)間為3-8分鐘，所述熱壓模具的溫度為160-200℃，所述熱壓機(jī)的壓力為30-60mpa，加熱循環(huán)時(shí)間為10-20分鐘。
13、優(yōu)選的，s4中、所述冷卻區(qū)的冷卻方式采用風(fēng)冷或水冷至少其中一種，所述冷卻區(qū)的初期冷卻溫度為90-120℃，所述冷卻區(qū)的最終冷卻溫度為25-30℃，冷卻速度為2-5℃/分鐘，所述環(huán)境溫度為25-30℃，所述環(huán)境濕度為50-70％，冷卻周期為5-15分鐘。
14、優(yōu)選的，s5中、所述切割設(shè)備包括刀具、鋸片、水刀和激光切割，板材厚度小于10mm切割速度為10-15m/min，板材厚度大于10mm切割速度為5-10m/min，檢測(cè)區(qū)采用攝像頭或相機(jī)進(jìn)行采集圖像，所述檢測(cè)區(qū)的檢測(cè)缺陷包括表面劃痕、氣泡、裂紋、顏色不均和掉渣。
15、本發(fā)明提供了木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝。具備以下有益效果：
16、1、本發(fā)明通過預(yù)熱、熱壓和使用遠(yuǎn)紅外或微波加熱、溫控和壓力控制，大大提高了生產(chǎn)效率，溫度和壓力的精確控制減少了能源浪費(fèi)，并使熱壓過程更加高效，降低了生產(chǎn)成本，通過加熱冷卻速率和風(fēng)冷或水冷，能夠快速穩(wěn)定地使材料達(dá)到理想狀態(tài)，減少了工藝周期時(shí)間。
17、2、本發(fā)明本工藝通過引入自動(dòng)化的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，能夠在切割和成型后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的缺陷檢測(cè)，達(dá)到了自動(dòng)化質(zhì)量控制，顯著提升了產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，系統(tǒng)能夠及時(shí)剔除不合格品，避免人工操作中可能出現(xiàn)的疏漏，讓每一塊木塑板材的表面質(zhì)量和力學(xué)性能都符合標(biāo)準(zhǔn)。
18、3、本發(fā)明通過機(jī)械攪拌裝置的初始攪拌和高速攪拌階段，各組分樹脂、助劑、填充物等的均勻混合，避免了因攪拌不均導(dǎo)致的原料分布不均和性能波動(dòng)，界面改性劑的加入增強(qiáng)了樹脂與天然纖維之間的粘結(jié)性，使得復(fù)合材料在成型過程中能夠更好地融合，確保了最終產(chǎn)品的均勻性和整體性能，避免生成不良產(chǎn)品，減少報(bào)廢率的效果。
1.木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s1中、所述預(yù)處理步驟包括干燥、粉碎和篩選，所述原料包括生物基塑料、天然纖維增強(qiáng)材料、改性木粉、界面改性劑、植物油基增塑劑、天然油脂基纖維處理劑、納米填料和抗紫外線添加劑，所述原料的總質(zhì)量百分比為：生物基塑料30％-50％、天然纖維增強(qiáng)材料20％-30％、改性木粉15％-25％、界面改性劑3％-8％、植物油基增塑劑3％-10％、天然油脂基纖維處理劑1％-5％、納米填料2％-8％和抗紫外線添加劑0.5％-3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s1中、所述原料中的生物基塑料采用聚乳酸和聚羥基烷酸酯混合制成，質(zhì)量百分比為聚乳酸70％和聚羥基烷酸酯30％，所述原料中的天然纖維增強(qiáng)材料采用竹纖維、稻草纖維、麻纖維和樹脂混合而成，質(zhì)量百分比為竹纖維40％-50％、稻草纖維20％-30％、麻纖維10％-20％、樹脂10％-20％，所述原料中的界面改性劑采用硅烷偶聯(lián)劑和馬來酸酐接枝聚乙烯混合制成，質(zhì)量百分比為硅烷偶聯(lián)劑30-50％和馬來酸酐接枝聚乙烯50-70％，所述原料中的納米填料采用納米二氧化硅和納米碳纖維混合制成，質(zhì)量百分比為納米二氧化硅30％-40％、納米碳纖維60％-70％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s1中、所述機(jī)械攪拌裝置的初始攪拌速度為100-200r/min，攪拌時(shí)間為5-10min，加入界面改性劑、植物油基增塑劑、天然油脂基纖維處理劑、納米填料和抗紫外線添加劑時(shí)攪拌速度為500-800r/min，攪拌時(shí)間為10-15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s2中、所述初步加熱區(qū)的溫度為50-100℃，所述遠(yuǎn)紅外或微波加熱進(jìn)行預(yù)熱的速率為1-5℃/分鐘，加熱溫度至120-160℃，加熱時(shí)間為5-10分鐘即可達(dá)到熱壓成型狀態(tài)，所述加熱溫度分為初始加熱溫度和最終溫度，所述初加熱溫度為60-70℃，加熱速率：2-4℃/min，所述最終溫度為160-180℃，加熱時(shí)間為6分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s3中、所述熱壓成型區(qū)的溫度為160-200℃，壓力為30-60mpa，加熱冷卻速度為1-5℃/分鐘，加熱時(shí)間為3-8分鐘，所述熱壓模具的溫度為160-200℃，所述熱壓機(jī)的壓力為30-60mpa，加熱循環(huán)時(shí)間為10-20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s4中、所述冷卻區(qū)的冷卻方式采用風(fēng)冷或水冷至少其中一種，所述冷卻區(qū)的初期冷卻溫度為90-120℃，所述冷卻區(qū)的最終冷卻溫度為25-30℃，冷卻速度為2-5℃/分鐘，所述環(huán)境溫度為25-30℃，所述環(huán)境濕度為50-70％，冷卻周期為5-15分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑板材高效節(jié)能熱壓成型一體化制造工藝，其特征在于，s5中、所述切割設(shè)備包括刀具、鋸片、水刀和激光切割，板材厚度小于10mm切割速度為10-15m/min，板材厚度大于10mm切割速度為5-10m/min，檢測(cè)區(qū)采用攝像頭或相機(jī)進(jìn)行采集圖像，所述檢測(cè)區(qū)的檢測(cè)缺陷包括表面劃痕、氣泡、裂紋、顏色不均和掉渣。