[发明专利]一种制备木塑复合材料的水下辐照方法及水下辐照装置

说明书

技术领域

本发明涉及木塑复合材料技术领域，具体地说是一种制备木塑复 合材料的水下辐照方法及水下辐照装置。

背景技术

木塑复合材料WPC(wood-plasticcomposites)是一类由木材纤维 素与塑料(一种或多种塑料)共混或由普通低密度木材浸渍有机单体 后通过聚合反应而制得的复合材料。聚合、接枝过程可采用化学法(触 媒法)或辐射的方法引发反应。现有技术中公开了一种生产WPC的方 法，其采用有机单体浸渍木材，再通过辐射的方法引发单体聚合、交 联、接枝的方法制成WPC。该方法具有无需加热，聚合交联接枝过程 易于控制，单体的转化率高(100％)、产品的理化性能优越等优点， 属于高科技、绿色加工产业。该方法辐照时温度的控制比较困难，影 响了产品的质量和大批量的工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于给出一种解决辐照时聚合热量产生的高温问 题，使辐照时的温度较低，且温度稳定，以实现高质量、大批量的产 业化、连续化生产。

本发明的技术方案是：

一种制备木塑复合材料的水下辐照方法，包括前处理工序、单体 浸渍工序、辐照工序和后处理工序，其特征在于所说的辐照工序是在 水下辐照装置中进行的，具体步骤为：

①将前处理工序、单体浸渍工序处理好的装满浸渍单体木质基材 的承压辐照箱1送到水下辐照装置的输送系统的入口辊道21，通过入 口升降框19、入口导轨23将承压辐照箱吊入水下辐照装置水井24底 部过源机械的一号辊道28上，然后承压辐照箱沿着一号辊道前行，采 用γ辐射源26进行辐照，

②承压辐照箱到达一号移行机32时，被传送到二号辊道29上继 续接受辐照，同时完成一次换面；

③承压辐照箱到达二号移行机33时，被传送到三号辊道30上继 续接受辐照；

④承压辐照箱到达三号移行机34处时，被传送到四号辊道31上 继续接受辐照，同时完成第二次换面；

⑤承压辐照箱到达出口辊道22时，通过出口升降框20提出水面， 由出口辊道22带出辐照室，进入后处理工序；

在承压辐照箱环绕放射源26的运行过程中，浸渍在木材中的单体 充分聚合、交联、接枝。

进一步地，所说的承压辐照箱1中充有氮气，其压力范围为0.2～ 0.4MPa，所说的放射源26为平面板状钴-60γ源，所说的水下辐照装 置水井24中的水为去离子水，水温控制在20℃～60℃范围内。

一种水下辐照装置，包括γ辐射源、操作系统、水井、水冷却循 环系统、输送系统和过源机械、通风系统，其特征在于：

①所说的水井24位于辐照室25内，水井为长方体型，井的基础 为高强度混凝土，井壁为不锈钢材质，水井中的水为去离子水；

②所说的辐照用的放射源26为平面板状钴-60γ源，钴-60γ源 采用钴-60源棒13，源棒插载在放射源架26上，放射源架固定安装 在水井24的底部，放射源架包括框架12、可装卸的源棒13、可抽出 和插入的插杆14、门轴16、可以绕门轴打开或关闭的门15和插载源 棒的孔板17；

③所说的输送系统包括吊装梁18、入口升降框19、出口升降框 20、入口辊道21、出口辊道22和导轨23，入口辊道、出口辊道安装 在水井边的地面上，导轨固定安装在吊装梁和一号辊道、四号辊道之 间，入口升降框、出口升降框分别安装导轨上；

④所说的过源机械包括设置在水井底部的依次互相连接的一号 辊道28、一号移行机32、二号辊道29、二号移行机33、三号辊道 30、三号移行机34和四号辊道31，一号辊道和四号辊道设置在放射 源的一侧，二号辊道和三号辊道设置在放射源的另一侧。

本发明的γ辐射源和装有浸渍木材的承压辐照箱均设置在水池 中，辐照箱接近辐射源处接受辐照，射线充分作用于单体使之聚合， 聚合的放热反应热量被水池中的水吸收，不会使木材的温度升高到木 材中水分湿气的汽化温度；辊道和移行机的设置可以使承压辐照箱一 个接一个按照预定程序变换被照射面连续进行，既可以使辐照箱中木 材的单体完全聚合、交联、接枝，又不会使木材的温度升高到木材中 水分湿气挥发的程度。