[发明专利]用于形成木质复合材料产品的方法、木质复合材料产品以及用于制造木质复合材料产品的装置

说明书

技术领域

本发明涉及木质复合材料产品，诸如木质复合材料的露台木板。

背景技术

在挤压方法中，塑料原材料被熔化并与可能的添加剂和着色剂混合，并且被挤压通过具有给定轮廓的模具以形成产品。当穿过模具时，产品获得其最终或几乎最终的形状。从该模具，产品通常被引导至校准单元，在该校准单元中其获得精确的最终尺寸。此后，产品被进一步引导以进行冷却。在生产线上将产品锯割至期望的长度。通常，以颗粒或粉末形式将原材料供给到挤压机中。

通过将作为填料的木基材料和各种处理助剂添加到基质塑料来制造由挤压方法制成的木质塑料复合材料。所使用的木基材料通常是锯屑，但是其还可以由碎片或化学浆纤维组成。

在用于制造木质塑料复合材料的已知方法中，形成具有光滑表面的轮廓。可以通过在表面上形成凹槽来改善表面的摩擦性质。还可以通过在挤压之后用金属刷对产品的表面进行粗糙化来改善表面的摩擦性质。因此，从产品的表面减少使得表面光滑（特别是在被润湿时）的塑料层。当塑料层被去除时，木质纤维被暴露并从而经受UV辐射、湿气和污垢。作为塑料层减少的结果，还增加了吸水率，这进而削弱了结构的机械性质，增加了发霉的风险并影响尺寸。此外，从表面去除可能的着色剂。待去除的塑料层还可以包含UV保护，其中，粗糙化加速了产品的老化。

发明内容

本发明的一个目的是给出一种改善木质复合材料产品的表面摩擦性质的解决方案。

为了达到此目的，根据本发明的方法的主要特征在于独立权利要求1中将要给出的内容。进而，根据本发明的产品的主要特征在于独立权利要求11中将要给出的内容。进而，根据本发明的用于制造木质复合材料制品的装置的主要特征在于独立权利要求16中将要给出的内容。其它从属权利要求将给出本发明的一些优选实施例。

本发明的基本思想是在生产过程中使得由挤压机形成的复合材料产品的表面粗糙；换言之，为其表面提供凸起和凹陷，所述凸起和凹陷稍后在该过程中未被平滑化或抛光，其中，该表面具有高摩擦。因此，所述目的是在生产过程中使得表面尽可能暗淡和粗糙，其中不需要对产品的表面进行抛光，例如用刷子刷以使其变得粗糙。

在本发明中，以令人惊讶的方式来利用挤压中的不想要的现象。在挤压中，按照惯例，目的是使得产品的表面尽可能光滑。然而，在本发明中形成了粗糙表面，其可以由在常规解决方案中可能被分类为不想要的流动缺陷的此类受控熔体破裂现象获得。除了别的以外，与现有技术的挤压方法的差别是制造装置的不同温度分布（temperature profile）。

根据基本思想，通过利用熔体破裂来将木质复合材料产品的表面形成为具有预定粗糙度，所述熔体破裂是塑料领域的技术人员所已知的并由制造装置的温度分布设置来获得。制造装置的温度分布被设置为使得制造装置和在装置中流动的木质复合材料的温度相对于彼此而言是不平衡的。这意味着浆状体（mass）的温度被保持得略微过高，并且制造装置的温度被保持得略微过低；结果，在产品的表面上产生熔体破裂缺陷，并获得期望的粗糙表面。在有利实施例中，仅在产品的表面层中发生熔体破裂缺陷。

在根据基本思想的方法中，木质复合材料产品的表面被制成是粗糙的，通过以温度在挤压机的始端比在挤压机的终端处更高且温度在模具中比在挤压机的终端处更高的方式来调整制造装置中盛行的温度分布来实现该粗糙度。

在一个实施例中，待供给到模具中的材料的温度是165至185 ℃。

在一个实施例中，使用校准设备来产生对材料有效的14至40 kPa（0.1至0.4巴）的欠压（underpressure）。

在一个实施例中，由挤压机的供给螺杆以8.5至9.5 MPa（85至95巴）的压力供给材料。

根据基本思想的木质复合材料产品的表面是通过挤压形成的均匀粗糙表面。在一个实施例中，表面上的凸起和凹陷形成规则的粗糙图案或“鲨鱼皮”。在一个有利实施例中，表面上的凸起和凹陷的偏差小于1 mm。在一些实施例中，该偏差可以是10至700 μm。

根据基本思想的用于制造木质复合材料结构的装置包括至少一个或多个挤压机、模具和校准设备以及用于将复合材料加热的加热设备。加热设备被布置成以形成的木质复合材料产品的表面变得粗糙的方式来将复合材料加热。在一个有利实施例中，加热设备被布置为将进入模具的复合材料加热到165至185 ℃的温度。在一个有利实施例中，校准设备包括用于形成10至40 kPa的欠压的欠压发生器。